Спирт ректификованный что это такое


Спирт ректификат: что это такое, чем отличается дистилляция от ректификации, что лучше

Ректификация — более сложный процесс перегонки и очищения алкоголя, чем дистилляция. Спирт-ректификат лишен сторонних примесей, поэтому вызывает меньше побочных эффектов, но не обладает запахом и вкусом используемого сырья. Выбор между методами перегонки зависит от типа алкоголя и предпочтительных качеств напитка.

Что такое дистилляция алкоголя?

Дистилляция — это относительно простой способ получения спиртных напитков, который основан на разнице между температурой кипения различных веществ.

Последовательность действий при приготовлении самогона или водки-дистиллята следующая:

  1. Замешивание браги. Способы изготовления концентрата и сырье могут отличаться. При дистилляции итоговый продукт частично сохраняет вкус и запах браги, поэтому чаще используются фрукты, злаки и т. д. Простой самогон можно приготовить из сахара, однако его качество ниже. При использовании стороннего сырья необходимая для брожения глюкоза поступает в сырье из фруктов или злаков в виде растворимых соединений.
  2. Брожение. В теплой среде дрожжи разлагают сахар до углекислого газа и спирта. При низкой или слишком высокой температуре процессы замедляются, т. к. часть микроорганизмов погибает, поэтому особые условия для брожения не требуются. Емкость с брагой либо герметично закрывают, либо надевают на горлышко медицинскую перчатку, чтобы обеспечить выход углекислого газа.
  3. Перегонка. После завершения переработки сахара брагу переливают в специальную емкость. В дальнейшем конструкция постепенно нагревается до температуры кипения. Термообработка приводит к испарению вредных веществ и спирта. Конденсат оседает на поверхности и с помощью трубок перегоняется в емкость с самогоном.

Дистилляция может быть прямой или фракционной. Последняя подразумевает удаление вредных примесей. Соединения обладают различной летучестью, поэтому производители сливают первую часть жидкости. Она содержит альдегиды и ацетон и не может употребляться в пищу. Из-за специфического состава «головы» обладают характерным запахом, но рекомендуется контролировать крепость и объем продукта для уточнения границ.

В «хвостах» содержатся сивушные масла. Их концентрация резко повышается, когда крепость струи понижается до 35-40%. Последнюю порцию либо сливают, либо добавляют в следующую партию браги. Выделять ее из сырья нецелесообразно, т. к. спирта в жидкости содержится относительно мало. «Хвосты» менее опасны для здоровья, чем «головы», но их не рекомендуется употреблять.

Прямая перегонка позволяет сохранить больше первоначальных качеств браги, однако вместе с эфирными маслами и вкусовыми компонентами в жидкость попадают сивушные масла. Такого алкоголя желательно избегать, т. к. он быстрее вызывает опьянение. Повышается риск возникновения похмельного синдрома, аллергических реакций и других побочных эффектов.

Что такое ректификация?

Чтобы дать ответ на вопрос о том, что такое ректификация, необходимо детально рассмотреть процесс приготовления алкоголя. В данном случае производитель также замешивает брагу и оставляет ее на некоторое время для выделения молекул спирта. В дальнейшем обязательно проводится первичная дистилляция, т. к. для ректификации требуется не концентрированное сусло, а готовый разбавленный алкоголь (40%). Отличия заключаются в процессе вторичной перегонки.

Аппарат для ректификации устроен сложнее. В нем есть дополнительный отсек для сбора летучих паров. Устройство подвергается нагреву, но работает иначе за счет принципа теплообмена между оседающим конденсатом и поступающим паром. В результате соединения с самой низкой температурой кипения повторно нагреваются и испаряются, после чего оказываются в отдельной емкости. Потребитель получает очищенный спирт.

Более строгое разделение продуктов обмена позволяет эффективно удалять из напитка лишние примеси. Полученная после обработки жидкость не обладает вкусом и запахом браги, но вызывает меньше побочных эффектов. Такой спирт часто используется для производства водки.

Отличия дистилляции и ректификации

Дистилляция и ректификация отличаются степенью очищения конечного продукта. В первом случае жидкость содержит не только спирт, но и иные летучие примеси, которые отвечают за вкус и запах напитка. Полностью удалить вредные соединения в процессе дистилляции без применения дополнительного промышленного оборудования трудно, а в домашних условиях — невозможно. Даже после дополнительной перегонки и тщательной фильтрации доля примесей останется в продукте.

Ректификация подразумевает полное удаление примесей из напитка. В результате человек получает не самогон, а спирт, который можно использовать самостоятельно или для приготовления других продуктов. Ректификованный дистиллят (или ректификат) считается предпочтительным, поскольку наносит меньше вреда здоровью, но он не обладает вкусом браги.

Что лучше — дистилляция или ректификация?

При выборе между способами обработки браги следует учитывать, что ректификация — это подвид дистилляции. Кроме того, через колонну можно перегонять только готовый спирт, который уже был отделен от браги. Полностью отказаться от дистилляции невозможно. Традиционно при выборе рассматриваются дистиллят и ректификат — итоговые продукты перегонки.

Дистиллят обладает первоначальными качествами браги и сохраняет специфические вкусовые нотки и запах. Это важно при изготовлении таких напитков, как вино, пиво и т. д. Ректификат — это чистый концентрат без сторонних примесей. Чтобы насытить его вкусом, необходимо дополнительно настаивать спирт на каком-либо сырье (орехи, травы) или вводить добавки в состав. Ректификация считается предпочтительной при изготовлении водки, т. к. для получения качественного напитка требуется максимальное очищение жидкости.

Выбор между способами перегонки зависит от требуемых качеств напитка. В большинстве случаев предпочтение отдается дистилляции, т. к. продукты, полученные с помощью данного метода, обладают более утонченным вкусом. Ослабить негативное влияние напитков на здоровье и очистить жидкость от примесей можно с помощью дополнительной фильтрации. В таких случаях традиционно применяется уголь или молоко.

Иногда для более качественного разделения фракций и придания прозрачности используется вторичная перегонка. Необходимо постоянно контролировать температуру и крепость струи, чтобы избежать попадания вредных веществ в «тело» напитка.

Вкусовые и ароматические качества дистиллята можно дорабатывать. Например, закрытое в бочках вино созревает и изменяется. В результате напиток приобретает терпкий и выраженный вкус. Данное свойство часто используется при производстве пива. В случае с ректификатом подобные процедуры нецелесообразны, т. к. продукт состоит из воды и этилового спирта. Однако напиток более стабилен.

Ректификат лишен особых вкусовых свойств, но может быть использован для изготовления других продуктов или бытовых целей. Срок годности такого напитка увеличивается, т. к. отсутствуют компоненты, подверженные порче.

spirtnoe.expert

Ректификационная колонна и получение спирта в домашних условиях. Что такое ректификованный спирт?

Можно ли самостоятельно получить пищевой спирт?

Этот вопрос стоит перед винокурами уже не первый год, но ректификация спирта в домашних условиях стала возможной только с изобретением бытовой ректификационной колонны.

Без нее получить алкоголь, пригодный для питья крепостью выше 60° невозможно. Дистилляция с задачей повышения градусности не справляется.

Отличия дистилляции и ректификации

Для людей, непосвященных в таинства получения спиртосодержащей жидкости на собственной кухне что дистилляция, что ректификация – все едино. А вот и нет!

Домашняя дистилляция браги насчитывает столетия опыта. Именно она дает «национальные» самогоны: виски, бурбон, шнапс, чачу, палинку и десятки, если не сотни других видов.

Преимущество этого метода перегонки – в сохранении органолептики - аромата и вкуса того продукта, из которого сделана брага. Дистилляция – метод получения крепкого спиртного и включает этапы:

  • Постановка браги, для которой используют пищевое сырье: зерно, сахар, мед, фрукты, ягоды и даже кактусы (текила).
  • Нагрев готовой браги в герметичной емкости.
  • Поступление паров через пароотвод в холодильник.
  • Охлаждение (конденсация) паров.
  • Сбор дистиллята (с неизбежными «добавками» в виде метилового спирта, ацетона, сивушных масел) в емкость.

А что такое ректификация спирта? В домашних условиях ректификация также предусматривает два первых этапа, но дальнейший процесс радикально отличается. Собственно ректификация – это процесс, при котором спиртосодержащая жидкость превращается в спирт, проходя через ректификационную колонну-башню.

Этот процесс ректификации повышает крепость (до положенных 96°С), при этом очищая продукт от посторонних примесей (того, что в народе принято называть сивухой, включающей вредные для здоровья химические соединения).

Методы ректификации

В промышленности используют ректификационные башни непрерывного цикла, где постоянно есть испаряемая жидкость и процесс отбора жидкостей продолжается, не прекращаясь.

По ходу процесса на своих «уровнях» в колонне собираются побочные продукты спиртообразования: ацетон, метил, сложные эфиры и т.п. Они «сцеживаются» и отправляются на дальнейшую переработку и использование для технических нужд.

Простая

Простая ректификация проводится с помощью колонны тарельчатого типа или наполненной насадками Панченкова. Эти наполнители внутри колонны призваны увеличить площадь соприкосновения жидкости с материалом колонны ради качественного отбора воды и «присадок».

При закипании алкосодержащей жидкости (браги) образовывается направленный в обоих направлениях (вверх и вниз) поток паров. Они, проходя через колонну, «подхватывают» пары, образованные органическими примесями и уносят к верхней части колонны, где те попадают в конденсатор, а очищенный от примесей и воды спирт выходит через приемный патрубок в емкость.

К преимуществам этого метода перегонки относятся простота конструкции, дающая возможность применения технологии в домашних условиях для получения чистого от химических примесей продукта.

Пароциркулярная

Эта разновидность получения спирта основана на принципе циркуляции водяного пара.

Пароциркулярная колонна состоит из нижней части, где идет очистка спиртовых паров и верхней части (ее называют поглотительной), где происходит регенерация пара.

К недостаткам метода относят необходимость добавления воды (для чего останавливают перегонку) и сложность конструкции для использования в домашних условиях.

Азеотропная

Этот метод ректификации используется редко даже в промышленных условиях, не говоря уж о домашних, он предназначен для сырья, содержащего минимальное количество неароматических углеродов.

В процессе используется дополнительный химэлемент, способный образовать с нужным элементом (в нашем случае – этиленом) соединение, обладающее более низкой температурой кипения и высокой летучестью.

Ректификационная колонна

Производители представляют на рынке несколько модификаций ректификационных колонн. Но оптимальный вариант – два в одном. Такой аппарат позволяет получать как обычный алкодистиллят, так и ректификованный спирт.

Устройство

Ректификационная колонна – это «надстройка», главная часть, которая не работает без емкости для залива браги или самогона первой перегонки, из которого уже «добывают» чистый спирт ректификат.

Итак, составляющие колонны:

  • перегонный куб;
  • фланец или крышка куба. В некоторых конструкциях крышка уже наглухо соединена с царгой, в других предусмотрено ее самостоятельное подключение;
Справка. Разборные системы перегонки удобны. Систему можно собрать самостоятельно – исключив или добавив нужные узлы.

Таким образом, например аппарат используют для первичной быстрой дистилляции без разделения на фракции, при которой извлечена из системы царга, дефлегматор, а оставлен только холодильник. А собранная по всем правилам колонна работает медленнее, зато получится чистый от примесей продукт крепостью 96°.

  • царга с мини-дефлегматором (маленьким холодильником);

Внимание. Царг может быть две. Это помогает получить конечный продукт требуемой крепости в 96°, но замедляет процесс. Обычная скорость перегона для ректификационной колонны – от 0,5 литра в час. Для дорогих производительных аппаратов – до 1,5 л/ч.

  • над царгой (как продолжение) устанавливают узел отбора;
  • на узел отбора, также вертикально, устанавливается холодильник. Его функция – возвращение паров вниз, в колонну.

Свойства

Главной отличительной чертой ректификационной колонны является укрепление конечного продукта за счет отбора тяжелых фракций алкоголя с одновременной очисткой от метила, ацетона, кислот и сложных эфиров, сивушных масел.

Чем выше ректификационная колонна, тем больше тяжелых фракций она способна вернуть обратно в куб.

Отобранный с ее помощью продукт чистый, а его крепость тяготеет к 100%, то есть – 96° в домашних условиях – реальность.

Какой должна быть правильная ректификационная колонна? Важно соблюдение совокупности факторов.

Материал изготовления

Чаще это нержавеющая сталь с пищевым допуском. Она нейтральна и не вступает в реакцию с компонентами браги.

Лучший наполнитель внутри колонны - насадка Панченкова. Это маленькие проволочные коврики особенного плетения.

Их несложно купить, а прослужат они долго, требуя минимального ухода: вынуть, развернуть, промыть под краном, свернуть и вставить обратно.

Для ректификации браги и самогона первой перегонки пригодны насадки из пищевой нержавейки.

Для зерновой браги покупают медные насадки или делают самостоятельно пружинки из медной проволоки. Медь отбирает серные соединения, неизменно присутствующие в зерновой браге.

Размеры

Минимальная высота колонны для ректификации спирта в домашних условиях должна составлять 120 см. Все, что ниже, это укрепляющие колонны.

Тоже неплохое оборудование, но 96-градусного спирта идеальной чистоты с их помощью не получите. Диаметр трубы – 30-40 см.

Система нагрева

Электрическая или газовая, но лучше - ТЭН с терморегулятором, поскольку он мгновенно реагирует на изменения. Учтите: при ректификации важна не только температура нагрева, но и поддержание ее стабильности.

Поэтому желательно дополнительно утеплить как перегонный куб, так и ректификационную колонну в тех местах, где отсутствует водяная рубашка (холодильник).

Обеспечение контроля

Ректификация невозможна без термометра. Чаще аппарат оборудован двумя приборами для измерения температуры: на кубе и вверху колонны. Причем на колонне лучше электронный, он точнее показывает температуру и быстрее реагирует на ее изменение.

Важно контролировать крепость и здесь не обойтись без спиртометра. Желательно изготовить или купить попугай и наблюдать за крепостью в процессе.

Производительность

Она мало зависит от высоты (ширины) и чаще составляет не более 1 литра спирта за час работы.

Это считается хорошим показателем, ведь речь идет о движении пара вверх-вниз, очистке продукта и т.п., поэтому сравнивать производительность дистиллятора и ректификатора нет смысла.

Давление

Также влияет на процесс, внутри аппарата оно должно быть близко к атмосферному, поэтому колонна оборудуется трубкой, связанной с атмосферой.

Можно ли сделать самому?

Самостоятельное изготовление по силам домашнему умельцу. Но здесь главное – правильные расчеты и понимание процесса.

Тем не менее, найти хорошие чертежи колонн можно в Интернете и при наличии материалов, инструмента и смекалки самостоятельно собрать полезную вещь.

Принцип работы

Ректификация основана на химическом процессе разделения многокомпонентных жидкости за счёт «противоточности» при взаимодействии потоков между жидкостями и паром. Пар поднимается вверх, конденсированная жидкость стекает.

Они встречаются на пути, пары отдают жидкостям тяжелые элементы, отбирая у нее более легкие, которые продолжают путь наверх. Так повторяется многократно.

Жидкие смеси проходят разделение на чистые составляющие, которые отличаются температурой кипения. Называется этот процесс тепломассообменом, он и лежит в принципе работы ректификационной колонны.

Справка. Пары воды тяжелее паров спирта, поэтому колонна также «обезвоживает» конечный продукт – вода вместе с ненужными «присадками» конденсируется и стекает обратно в перегонный куб, а спирт крепчает.

Ректификационная колонна обязательно оборудуется холодильником, где происходит теплообмен, тогда в колонне уравновешивается температура и тяжелые жидкости стекают обратно в куб. А более легкие попадают в узел отбора, оборудованный собственным холодильником с возможностью регулировки скорости отбора спирта краником.

Если установить слишком быстрый отбор, то температура в колонне повышается и тяжелые фракции попадут в конечный продукт, что не улучшит его качество.

Внимание. В домашних условиях проще перегонять алкогольный дистиллят (самогон первой перегонки без разделения на головы, тело и хвосты) отобранный, пока в струе крепость станет меньше 30-40°.

Это связано с тем, что брага (особенно зерновая, из которой получается лучший спирт) сильно пенится, попадает в колонну, забивает насадки, что усложняет ректификацию спирта.

Несмотря на кажущуюся простоту оборудования, приятнее и надежнее работать с ректификационной колонной промышленного изготовления, соблюдая инструкцию и следя за правильным протеканием процессов. Перед приобретением непременно изучите отзывы пользователей.

Видео - получение спирта ректификата

Теория и практика получения ректификованного спирта:

Ректификационная колонна в действии, как получить спирт в домашних условиях:

Ректификат и недоректификат, что это, в чем отличие, смотрим и погружаемся в тему самогоноварения:

Поделитесь с другими читателями своим опытом ректификации в комментариях. Ждем ваших лайков.

zen.yandex.ru

Ректификат - это... Что такое Ректификат?

Ректификат

Этанол Общие свойства Свойства Опасность (в том числе токсическая) Родственные соединения
Молекулярная формула C2H5(OH)
Молярная масса 46,069 г/моль
Внешний вид бесцветная жидкость
Номер CAS [64-17-5]
Плотность и агрегатное состояние 789,3 кг/м³ при 20 °C, жидкость
Растворимость в воде Полностью растворим
Температура плавления −114,3 °C (158,8 K)
Температура кипения 78,4 °C (351,6 K)
Тройная точка −114,3 °C (158,8 K), ? бар
Критическая точка 241 °C (514,15 K), 63 бар
pKa 15,9
Вязкость 1,2 Пз при 20 °C
Поверхностное натяжение 22,39•10−3 Н/м при 20 °C
Дипольный момент 1,69 D (газ)
Температура вспышки 13 °C (286,15 K)
Температура самовоспламенения 363 °C (636,15 K)
Пределы взрываемости 3,28 — 18,95 %
Класс опасности III
Родственные спирты Метанол Бутанол
Другие соедининия Ацетальдегид Уксусная кислота

Этано́л (эти́ловый спирт, метилкарбинол, винный спирт, гидроксид пентагидродикарбония, часто в просторечии просто «спирт» или алкого́ль) — C2H5OH   или   Ch4-Ch3-OH, второй представитель гомологического ряда одноатомных спиртов. Согласно ГОСТ 5964–93, этиловый спирт — легковоспламеняющаяся, бесцветная жидкость с характерным запахом. Действующий компонент алкогольных напитков.

Получение

Существует 2 основных способа получения этанола — микробиологический (спиртовое брожение) и синтетический (гидратация этилена):

Брожение

Известный с давних времён способ получения этанола — спиртовое брожение органических продуктов, содержащих углеводы (виноград, плоды и т. п.) под действием ферментов дрожжей и бактерий. Аналогично выглядит переработка крахмала, картофеля, риса, кукурузы, источником получения топливного спирта является вырабатываемый из тростника сахар-сырец и проч. Реакция эта довольно сложна, её схему можно выразить уравнением:

В результате брожения получается раствор, содержащий не более 15 % этанола, так как в более концентрированных растворах дрожжи обычно гибнут. Полученный таким образом этанол нуждается в очистке и концентрировании, обычно путем дистилляции.

Промышленное производство спирта из биологического сырья

Современная промышленная технология получения спирта этилового из пищевого сырья включает следующие стадии:

  • Подготовка и измельчение крахмалистого сырья — зерна (прежде всего — ржи, пшеницы), картофеля, кукурузы и т.п.
  • Ферментация. На этой стадии происходит ферментативное расщепление крахмала до сбраживаемых сахаров. Для этих целей применяются рекомбинантные препараты альфа-амилазы, полученные биоинженерным путем — глюкамилаза, амилосубтилин.
  • Брожение. Благодаря сбраживанию дрожжами сахаров происходит накопление в бражке спирта.
  • Брагоректификация. Осуществляется на разгонных колоннах (например, «Комсомолец»).

Отходами бродильного производства являются углекислый газ, барда, эфиро-альдегидная фракция, сивушный спирт и сивушные масла.

Спирт, поступающий из брагоректификационной установки (БРУ) не является безводным, содержание этанола в нем до 96,6 %. В зависимости от содержания в нем посторонних примесей, его разделяют на следующие категории:

  • 1 сорт
  • высшей очистки
  • базис
  • Экстра
  • Люкс
  • Альфа

Производительность современного спиртового завода около 30000—100000 литров безводного спирта в сутки.

Гидролизное производство
Основные статьи: Гидролизный спирт, Гидролизное производство

В промышленных масштабах этиловый спирт получают из сырья, содержащего целлюлозу (древесина, солома), которую предварительно гидролизуют. Образовавшуюся при этом смесь пентоз и гексоз подвергают спиртовому брожению. В странах Западной Европы и Америки эта технология не получила распространения, но в СССР (ныне в России) существовала развитая промышленность кормовых гидролизных дрожжей и гидролизного этанола.

Гидратация этилена

  • В промышленности, наряду с первым способом, используют гидратацию этилена. Гидратацию можно вести по двум схемам:
    • прямая гидратация при температуре 300 °C, давлении 7 МПа, в качестве катализатора применяют ортофосфорную кислоту, нанесённую на силикагель, активированный уголь или асбест:
    • гидратация через стадию промежуточного эфира серной кислоты, с последующим его гидролизом (при температуре 80—90 °С и давлении 3,5 МПа): Ch3=Ch3 + h3SO4 → Ch4-Ch3-OSO2OH (этилсерная кислота) Ch4-Ch3-OSO2OH + h3O → C2H5OH + h3SO4

Эта реакция осложняется образованием диэтилового эфира.

Очистка этанола

Этанол, полученный путём гидратации этилена или брожением, представляет собой водно-спиртовую смесь, содержащую примеси. Для его промышленного, пищевого и фармакопейного применения необходима очистка. Фракционная перегонка позволяет получить этанол с концентрацией около 95.6 % мас.; эта неразделимая перегонкой азеотропная смесь содержит 4.4 % воды (мас.) и имеет температуру кипения 78.15 °C.

Перегонка освобождает этанол как от легколетучих, так и от тяжёлых фракций органических веществ (кубовый остаток).

Абсолютный спирт

Абсолютный спирт — этиловый спирт, практически не содержащий воды. Кипение — при температуре 78,39 °C в то время как спирт-ректификат, содержащий не менее 4,43 % воды, кипит при температуре 78,15 °C. Получают перегонкой водного спирта, содержащего бензол, и другими способами. [1]

Свойства

Внешний вид: в обычных условиях представляет собой бесцветную летучую жидкость с характерным запахом. Следует избегать популярной ошибки: часто смешивают свойства 95.57 % спирта и абсолютизированного. Их свойства почти одинаковы, но величины начинают различаться начиная с 3 — 4-ой значащей цифры.

Свойства этанола
Молекулярная масса 46,069 а. е. м.
Температура плавления −114,15 °C
Температура кипения 78,15 °C
Критическая точка 241 °C (при давлении 6,3 МПа)
Растворимость смешивается с бензолом, водой, глицерином, диэтиловым эфиром, ацетоном, метанолом, уксусной кислотой, хлороформом
Показатель преломления 1,3611

(температурный коэффициент показателя преломления 4,0·10−4, справедлив в интервале температур 10—30 °C)

Стандартная энтальпия образования ΔH −234,8 кДж/моль (г) (при 298 К)
Стандартная энтропия образования S 281,38 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Стандартная мольная теплоёмкость Cp 1,197 Дж/моль·K (г) (при 298 К)
Энтальпия плавления ΔHпл 4,81 кДж/моль
Энтальпия кипения ΔHкип 839,3 кДж/моль
Плотность этанола при разных температурах
Температура, °C 0 10 20 30 40 50 60
ρ, г/см³ 0,8062 0,7979 0,7893 0,7810 0,7722 0,7632 0,7541
Плотность водных растворов этанола при 20 °C
Массовое содержание C2H5OH, % 1 2 4 6 8 10 12 14 16
ρ, г/см³ 0,99636 0,99453 0,99103 0,98780 0,98478 0,98187 0,97910 0,97643 0,97387
Массовое содержание C2H5OH, % 18 20 22 24 26 28 30 35 40
ρ, г/см³ 0,97129 0,96864 0,96592 0,96312 0,96020 0,95710 0,95382 0,94494 0,93518
Показатель преломления водных растворов этанола при 20 °C
Массовое содержание C2H5OH, % 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
nD20 1,3396 1,3470 1,3535 1,3580 1,3612 1,3633 1,3646 1,3649 1,3642 1,3613
Поверхностное натяжение этанола
Температура, °C 0 10 20 30 40 50 60
σ, Н/м 2,405·10−2 2,314·10−2 2,203·10−2 2,148·10−2 2,020·10−2 1,980·10−2 1,843·10−2
Температура кипения этанола при давлениях ниже атмосферного
Давление, кПа (мм. рт. ст.) 0,133(1) 0,667(5) 1,333(10) 2,666(20) 5,333(40)
Tкип, °C −31,3 −12,0 −2,3 8,0 19,0
Давление, кПа (мм. рт. ст.) 7,999(60) 13,333(100) 26,66(200) 53,33(400) 101,32(760)
Tкип, °C 26,0 34,9 48,4 63,5 78,4

Смесь 96 % спирта и 4 % воды (95.57 % этанола + 4.43 % воды) является азеотропной — т. е. не разделяется при перегонке.

Химические свойства

Взаимодействует со щелочными металлами с образованием этилатов (или в общем случае — алкоголятов) и водорода.

Применение

Топливо

Этанол может использоваться как топливо, в т. ч. для ракетных двигателей, двигателей внутреннего сгорания в чистом виде. Ограничено в силу своей гигроскопичности (отслаивается) используется в смеси с классическими нефтяными жидкими топливами. Применяется для выработки высококачественного топлива и компонента бензинов — Этил-трет-бутилового эфира, более независимого от ископаемой органики, чем МТБЭ.

Химическая промышленность

  • Служит сырьём для получения многих химических веществ, таких, как ацетальдегид, диэтиловый эфир, тетраэтилсвинец, уксусная кислота, хлороформ, этилацетат, этилен и др.;
  • Широко применяется как растворитель (в лакокрасочной промышленности, в производстве товаров бытовой химии и многих других областях);
  • Является компонентом антифриза и стеклоомывателей.
  • В бытовой химии этанол применяется в чистящих и моющих средствах, в особенности для ухода за стеклом и сантехникой. Является растворителем для репеллентов.

Медицина

В медицине этиловый спирт в первую очередь используется как антисептик
  • как обеззараживающее и подсушивающее средство, наружно;
  • дубящие свойства 96%-го этилового спирта используются для обработки операционного поля или в некоторых методиках обработки рук хирурга;
  • растворитель для лекарственных средств, для приготовления настоек, экстрактов из растительного сырья и др.;
  • консервант настоек и экстрактов (минимальная концентрация 18 %);
  • пеногаситель при подаче кислорода, искусственной вентиляции легких;
  • в согревающих компрессах;
  • для физического охлаждения при лихорадке (для растирания)[2];
  • антидот при отравлении этиленгликолем и метиловым спиртом;

Парфюмерия и косметика

Является универсальным растворителем различных веществ и основным компонентом духов, одеколонов, аэрозолей и т. п. Входит в состав разнообразных средств, включая даже такие как зубные пасты, шампуни, средства для душа, и т. д.

Пищевая промышленность

Наряду с водой, является необходимым компонентом спиртных напитков (водка, виски, джин и др.). Также в небольших количествах содержится в ряде напитков, получаемых брожением, но не причисляемых к алкогольным (кефир, квас, кумыс, безалкогольное пиво и др.). Содержание этанола в свежем кефире ничтожно (0,12 %), но в долго стоявшем, особенно в тёплом месте, может достичь 1 %. В кумысе содержится 1−3 % этанола (в крепком до 4,5 %), в квасе — от 0,6 до 2,2 %.

Растворитель для пищевых ароматизаторов. Применяется как консервант для хлебобулочных изделий, а также в кондитерской промышленности.

Зарегистрирован в качестве пищевой добавки E1510.

Мировое производство этанола

Производство этанола по странам, млн литров. Данные ethanolrfa.org.

Страна 2004 2005 2006 2007 2008
США 13 362 16 117 19 946 24564,71 34776[3]
Бразилия 15 078 15 978 16 977 18972,58 24464,9
Евросоюз - - - 2155,73 2773
Китай 3 643 3 795 3 845 1837,08 1897,18
Индия 1 746 1 697 1 897 199,58 249,48
Франция 827 907 948 - -
Германия 268 430 764 - -
Россия 748 748 649 - -
ЮАР 415 389 387 - -
Великобритания 400 351 279 - -
Испания 298 298 463 - -
Таиланд 279 298 352 299,37 339,4
Колумбия - - 279 283,12 299,37
Весь мир: 40 710 45 927 50 989 49524,42[4] 65527,05

Применение этанола в качестве автомобильного топлива

В разных странах действуют следующие государственные программы применения этанола на транспорте:

В США «Энергетический Билль», подписанный Президентом Бушем в августе 2005 года предусматривает производство к 2012 году ежегодно 30 миллиардов литров этанола из зерна и 3,8 миллиард литров из целлюлозы (стебли кукурузы, рисовая солома, отходы лесной промышленности).

Строительство завода по производству этанола мощностью 40 млн галлонов даёт экономике (на примере США):

  • 142 млн долл. инвестиций во время строительства;
  • 41 рабочее место на заводе, плюс 694 рабочих места во всей экономике;
  • Увеличивает местные цены на зерновые на 5—10 центов за бушель;
  • Увеличивает доходы местных домохозяйств на 19,6 млн долл. ежегодно;
  • Приносит в среднем 1,2 млн долл. налогов;
  • Доходность инвестиций 13,3 % годовых;

В 2006 г. этаноловая индустрия дала экономике США:

  • 160231 новых рабочих мест во всех секторах, включая 20000 рабочих мест в строительстве;
  • Увеличила доходы домохозяйств на $6,7 миллиарда;
  • Принесла $2,7 млрд федеральных налогов и $2,3 млрд местных налогов;

В 2006 году в США было переработано в этанол 2,15 миллиарда бушелей кукурузы, что составляет 20,5 % годового производства кукурузы. Этанол стал третьим по величине потребителем кукурузы после животноводства и экспорта. На этанол перерабатывается 15 % урожая сорго США.

В 2006 году этаноловая промышленность произвела 12 млн тонн кормов. 75—80 % зерна было скормлено КРС, 18—20 % свиньям и 3—5 % птицам.

Производство барды этаноловой промышленностью США, метрических тонн в сухом весе.

1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2020 прогноз
2,3 млн. 2,7 млн. 3,1 млн 3,6 млн. 5,8 млн. 7,3 млн. 9,0 млн. 12 млн. 20 млн.

В 2005 году 30 % бензина в США продавалось в смеси с этанолом. В 2006 г. этанол производили 110 заводов в 19 штатах. Производство достигло рекордного уровня в 18,52 млрд литров, что на 25 % больше, чем в 2005 году. С 2000 г. производство этанола выросло более чем на 300 %.

За 2006 год было построено 15 новых заводов. Суммарная мощность новых заводов 3 990 млрд литров. В январе 2007 г. различных стадиях строительства находятся 73 завода, 8 заводов расширяют свои мощности. К 2009 году производство этанола в США вырастет более чем на 23 млрд литров — до 44 млрд.

В 2005 году этанол составил около 20 % в топливном балансе Бразилии.

Этанол хорошо смешивается с водой, в отличие от бензина. Проблема расслаивания смеси бензина и этанола на данный момент не решена.

Автомобильный парк, работающий на этаноле

Смесь этанола с бензином обозначается буквой Е. Цифрой у буквы Е обозначается процентное содержание этанола. Е85 — означает смесь из 85 % этанола и 15 % бензина.

Смеси до 20 % содержания этанола могут применяться на любом автомобиле. Однако некоторые производители автомобилей ограничивают гарантию при использовании смеси с содержанием более 10 % этанола. Смеси, содержащие более 20 % этанола, во многих случаях требуют внесения изменения в систему зажигания автомобиля.

Автопроизводители выпускают автомобили, способные работать и на бензине и на Е85. Такие автомобили называются «Бразилии такие автомобили называют «гибридными». В русском языке названия нет. Большинство современных автомобилей либо изначально поддерживают использование такого топлива, либо опционально, по соответствующему запросу.

В 2005 году в США более 5 млн автомобилей имели 2006 г. в США эксплуатировалось 6 млн автомобилей с Flex-Fuel двигателями. Общий автопарк составляет 230 млн автомобилей.

1200 заправочных станций продают Е85 (май 2007). Всего в США автомобильное топливо продают около 170 000 заправочных станций.

В Бразилии около 29 000 заправочных станций продают этанол.

Экономичность

Себестоимость бразильского этанола (около 0,19 долларов США за литр в 2006 г.) делает его использование экономически выгодным [1].

Экологические аспекты

Биоэтанол как топливо нейтрален в качестве источника парниковых газов. Он обладает нулевым балансом диоксида углерода, поскольку при его производстве путём брожения и последующем сгорании выделяется столько же CO2, сколько до этого было связано из атмосферы использованными для его производства растениями.

В 2006 году применение этанола в США позволило сократить выбросы около 8 млн тонн парниковых газов (в СО2 эквиваленте), что примерно равно годовым выхлопам 1,21 млн автомобилей.

Безопасность и регулирование

  • Этанол — горючее вещество, смесь его паров с воздухом взрывоопасна.
  • Этиловый спирт относится к наркотическим ядам.[7] Употребление спиртных напитков может привести к алкоголизму и даже к острому отравлению.
  • В настоящее время (2009 г) розничная продажа спирта в России запрещена.
О налогообложении питьевого спирта см. статью Алкогольные напитки#Акциз.

Токсикология этанола

Основная статья: Токсикология этанола Основная статья: Алкоголизм

В зависимости от дозы, концентрации, пути попадания в организм и длительности воздействия этанол может обладать наркотическим и токсическим действием. Однако этанол является естественным метаболитом человеческого организма, и в определённых дозах используется в медицине как самостоятельное лекарственное средство, а также как растворитель фармацевтических препаратов, экстрактов и настоек.

Хроническое употребление алкогольных напитков может привести к алкоголизму.

Виды и марки этанола

Ректификат (точнее, спирт-ректификат) — это очищенный путем ректификации этиловый спирт, содержит 95,57 %, химическая формула C2H5OH.

Юмор

  • Перегоним всю гуашь на C2H5OH
  • И солнце ярче светит, и радостней пейзаж, когда в желудке плещется C2H5OH
  • h3O — девиз не наш, наш — C2H5OH

Примечания

В Викисловаре есть статья «этанол»

dic.academic.ru

Получение ректификата

Изготовление ректификата технологически отличается от производства благородных крафтовых дистиллятов. Как получить чистый спирт в домашних условиях, я расскажу на очередном уроке «Школы крафта». Сегодня мы обсудим все, что вы хотели знать о домашнем ректификате. Звонок звенит – начинаем урок!

Для получения ректификата требуется специальное оборудование

Чем ректификат отличается от дистиллята?

Прежде, чем я расскажу о тонкостях изготовления ректификата в домашних условиях, задам простой вопрос: «Зачем вам вообще нужен спирт-ректификат?» До сих пор мне приходится сталкиваться с заблуждением, согласно которому спирт-ректификат – вершина чистоты вкуса, а его изготовление – цель каждого мастера крафта. На самом деле, чистый ректификат не пригоден для употребления внутрь, а имеет, скорее, техническое назначение. На его основе делают настои и лекарства, а его водный раствор нам известен как водка. Ректификат серьезно отличается от дистиллята и по технологии изготовления, и по вкусу, и по действию на организм.

Технология

Дистилляция – процесс, в ходе которого спиртовые пары конденсируются на холодной поверхности с последующим выделением из спиртовой смеси нужного комплекса элементов.

В результате дистилляции мы получаем смесь спирта и очищенных масел (ароматических и эфирных).

Ректификация – сложный теплообменный процесс, направленный на выделение одного вещества – этанола – из спирта-сырца.

Вкус

Богатый и насыщенный вкус дистиллятов обеспечивает ароматическая композиция, которая содержится в продукте. Ректификат вкуса не имеет, разве что в водном растворе ощущается резкий морозный оттенок.

Последствия употребления

При употреблении дистиллята внутрь эфирные и ароматические компоненты в их составе позволяют сохранить на клетках крови – эритроцитах – липидную оболочку. Ректифицированный спирт эту липидную оболочку уничтожает. Вам знаком эффект обезжиривания спиртом различных поверхностей? Вот и в нашем организме происходит нечто подобное. В результате употребления ректификатов кровеносные тельца теряют липидную оболочку, которая предохраняет их от склеивания друг с другом. Результат? Эритроциты слипаются в крупные образования и закупоривают кровеносные сосуды. Самое безобидное последствие этого процесса – кислородное голодание организма. Возможны и гораздо более серьезные варианты развития событий – инсульт и инфаркт от закупорки вен и артерий.

Ректификат обычно используют в качестве компонента для приготовления водки, настоек на спирту и в медицинских целях. Но даже в разбавленном виде ректифицированный спирт оказывает на нашу кровь все то же антилипидное воздействие, заставляя кровеносные тельца слипаться. Этот эффект получил медицинское название «эффект виноградной грозди».

Замечу, что употребление дистиллята к таким последствиям не приводит. Отсюда знакомое многим любителям крафта хорошее самочувствие после принятия внутрь домашнего коньяка или виски – никакого похмелья или головной боли. Конечно, если употребление было разумным!

Ректификаты в чистом виде не употребляются, а служат сырьем для других напитков или медицинских настоек

Что нужно для ректификации?

Надеюсь, вы точно знаете, зачем хотите получить чистый спирт-ректификат. Я расскажу, что вам для этого потребуется.

Сырье

Ректификат получают из спирта-сырца крепостью 25–35 градусов, который не склонен к возгоранию и хорошо разделяется на фракции. Если вы возьмете более крепкий сырец, то разделение на отдельные фракции не пройдет, следовательно, и ректификат вы не получите. Так что не переусердствуйте с сырьем.

Оборудование

Потребуется специальный аппарат колонного типа, высотой не менее 1,5 метра. Обязательным условием является наличие атмосферного штуцера.

Высота колонны – важный критерий аппарата. Чем она меньше, чем ниже вероятность получения настоящего ректификата. Процессы, которые протекают в колонне во время ректификации, требуют значительной высоты оборудования. Конструкция колонн от разных производителей может различаться, но во всех есть царга, охладитель и дефлегматор.

Ректификационную колонну можно докупить отдельно, главное, чтобы в базовом аппарате был установлен атмосферный штуцер. Тогда вы сможете получить вожделенный ректификат. Если в аппарате атмосферного штуцера нет, то даже использование колонны не обеспечит получение спирта крепостью 96 градусов.

Ректификационная колонна «Астра»

Внутри колонны, в царге, располагается насадка. Выбор насадки – вопрос индивидуальных предпочтений, так как на рынке представлены самые разные варианты из разных материалов: меди, керамики, нержавеющей стали.

Насадки различаются на регулярные и насыпные. Регулярные представляют собой единую сетку или ячеистое полотно. Его укладывают, равномерно заполняя диаметр колонны. Например, насадка Панченкова.

Насыпные насадки – набор из отдельных, не связанных между собой элементов, которые засыпаются в колонну хаотично. Например, спирально-призматические насадки из меди или нержавейки.

Условия

Ректификация – сложный процесс. Его успешность зависит и от качества вашего сырья, и от оборудования, а также от атмосферного давления. Получить чистый спирт можно только при нормальном атмосферном давлении. Если оно выше или ниже нормативного, то процесс придется перенести. Определить величину атмосферного давления поможет простой барометр.

Внешний вид аппарата колонного типа и комплектующих к нему

Технология ректификации

Когда вы обзавелись всем необходимым, а барометр показывает норму, можно приступать к процессу ректификации.

При наличии подходящего аппарата ваше участие будет минимальным.

  • Заливаем спирт-сырец.
  • Устанавливаем колонну и закрываем атмосферный штуцер и штуцер отвода конечного продукта.
  • Начинаем нагрев.
  • Некоторое время колонна «работает на себя».
  • Затем открываем штуцера и даем выйти конечному продукту.

Что происходит в колонне?

В процессе внутренней работы пары спирта-сырца испаряются, затем охлаждаются и стекают вниз. Затем снова нагреваются и снова охлаждаются и снова стекают вниз. В верхней части накапливается легкокипящая чистая спиртовая фракция, которая конденсируется в холодильнике. Этот процесс называется тепломассообменом. В ходе этого «круговорота веществ» выделяется чистая спиртовая фракция почти без примесей.

Процесс внутренней работы занимает в среднем от 10 до 30 минут, в зависимости от высоты и конструкции колонны. В инструкции к аппарату или колонне обязательно указано время необходимой «работы на себя».

Ректификационная колонна «Приятель» с баком из нержавейки – полный комплект для приготовления качественного спирта

Когда открывать?

На колонне установлены два термометра в нижней и верхней ее части. Они позволяют отслеживать ход процесса. Когда показания в верхней и нижней части сравняются, то в колонне устанавливается равновесие. Этап внутренней работы колонны можно считать завершенным.

В этот момент мы открываем атмосферный штуцер и штуцер отвода дистиллята. Конечный продукт начинает стекать в приготовленную емкость. Спиртометром проверяем крепость готового напитка. Если все сделано правильно, то крепость будет около 96 градусов. Если крепость продукта 90 градусов и ниже, то вы рано открыли атмосферный штуцер и кран.

Как правило, раннее открытие штуцеров – основная причина понижения градусов.

Так выглядит молекула чистого этанола, который вы получите в результате правильно проведенной ректификации

И снова об атмосферном штуцере

Когда вы открываете атмосферный штуцер, то на спиртовые пары действует атмосферное давление. Происходит выравнивание давления между колонной и окружающей средой. Без равновесия давлений ректификат мы не получим. Поэтому если у аппарата нет атмосферного штуцера, то получение спирта попросту невозможно.

Практика

Посмотрите обзор одного из аппаратов колонного типа и познакомьтесь с его устройством.

Пришлите фото своих продуктов на основе ректификата.

На сегодняшнем уроке вы узнали, чем дистиллят отличается от ректификата, что потребуется для получения ректификационного спирта в домашних условиях и на какие технологические тонкости следует обращать особенное внимание.

Звенит звонок – урок окончен.

Спасибо за внимание и успехов в деле крафта!

cosmogon.ru

Идентификация и фальсификация спирта

Категория: Вкусовые товары (чай, кофе, алкогольные напитки и др.)

Спирт этиловый (СН3СН,ОН) — легковоспламеняющаяся, прозрачная, бесцветная жидкость, хорошо смешивающаяся с водой, имеющая характерные запах и жгучий вкус. Температура кипения спирта 78,37 °С, температура замерзания — минус 114,6°С. По технологии получения различают этиловый спирт пищевой и технический.

Пищевой этиловый спирт вырабатывают из различных видов зерна, картофеля, сахарной свеклы, сахара-сырца, мелассы и другого сахаро- и крахмалосодержащего пищевого сырья (за исключением плодово-ягодного). При использовании крахмалосодержащего сырья проводят ферментативный гидролиз крахмала до сбраживаемых простых сахаров (осахаривание крахмала).

Полученную бражку крепостью 8—8,5 % об. перегоняют, получают спирт-сырец и очищают его от примесей. В процессе спиртового брожения в спирте-сырце накапливаются примеси — высшие спирты (изоамиловый, изобутиловый, изопропиловый, амиловый и др.), называемые сивушными маслами, альдегиды (уксусный, пропионовый, формальдегид и др.), кетоны, сложные эфиры, метиловый спирт, придающие ему неприятные, резкие вкус и запах и токсичные для человека. Для удаления этих примесей проводят ректификацию спирта-сырца — разделение компонентов, основанное на разности их температур кипения.

В зависимости от состава сырья и степени очистки спирт этиловый ректификованный подразделяют на сорта: Альфа, Люкс, Экстра, Базис, высшей очистки и 1-й сорт. Спирт Альфа (96,3 % об.) вырабатывают из пшеницы, ржи или их смеси; спирты Люкс (96,3 % об.), Экстра (96,3 % об.) и Базис (96,0 % об.) — из смеси зерна и картофеля, причем для спирта Люкс доля картофельного крахмала в смеси не должна превышать 35 %, а для спиртов Экстра и Базис — 60 %. Спирты высшей очистки (96,2 % об.) и 1-го сорта (96,0 % об.) производят из любого вида пищевого сырья. Спирт 1-го сорта не используют для производства алкогольных напитков.

Этиловый ректификованный спирт из пищевого сырья применяют для изготовления водок, ликероводочных изделий, специальных вин и других алкогольных напитков, а также в качестве консерванта. Питьевой этиловый спирт крепостью 95 % об. разрешен для реализации в районах Крайнего Севера. Его получают путем смешивания спирта высшей очистки и умягченной воды.

Более дешевым по себестоимости используемого сырья и технологии получения является технический спирт. Его запрещено использовать для пищевых целей, но несмотря на существующий запрет, часто применяют для ассортиментной фальсификации. Важным экономическим стимулом, обеспечивающим использование технических спиртов для целей фальсификации, является отсутствие акцизных сборов на их производство и оборот. Применение этих спиртов для нелегального выпуска алкогольных напитков приносит сверхприбыли, поскольку производимые суррогаты в ценовом отношении обладают значительными преимуществами.

Технический этиловый спирт (непищевой) по технологии производства подразделяют на гидролизный и синтетический.

Гидролизный спирт изготавливают из отходов деревообрабатывающего производства (древесных стружек, опилок, хвои и т. д.) путем химического гидролиза целлюлозы до сбраживаемых сахаров. Смолистые вещества древесины в процессе гидролиза образуют ядовитые примеси с высокой степенью токсичности.

Синтетический спирт получают на химических заводах смешиванием газа этана и воды при высоком давлении. Ни этан, ни вода не проходят при этом очистки, необходимой для пищевых целей, а в процессе синтетической реакции накапливаются побочные продукты синтеза, токсичные для человека.

Для того чтобы обеспечить быстрое распознавание технического спирта и сделать его непригодным для использования в пищевых целях, в состав технического спирта вводят денатурирующие добавки, которые делают неприятными вкус и запах, а также изменяют окраску спирта (как правило, придают сине-фиолетовый оттенок).

К денатурирующим добавкам предъявляют определенные требования. Во-первых, они должны обладать относительно низкой степенью токсичности для того, чтобы обеспечивать минимальный риск отравлений спиртом-денатуратом, во-вторых — выступать в качестве надежного маркера, который достаточно трудно отделить от этилового спирта с помощью перегонки или других технологических приемов.

Длительное время в качестве маркера технических спиртов использовался краситель метиленовый синий, обладающий интенсивной окраской, значительно затрудняющей использование технических спиртов в ликероводочной и винодельческой промышленности. В качестве другой денатурирующей добавки применялся метиловый спирт (метанол), который очень трудно отделяется при перегонке от этилового спирта, так как имеет близкую к нему температуру кипения (64,7 °С), но обладает высокой степенью токсичности.

Постановлением Правительства РФ от 9 июля 1998 г. № 732 от установлен новый перечень денатурирующих добавок (ингредиентов) для этилового спирта и спиртосодержащей продукции непищевого назначения. В него входят (% об., не менее): кротоновый альдегид — 0,15, уксусный альдегид — 0,5, диэтилфталат — 0,08 и диэтиловый эфир — 0,6. Следует отмстить, ни одна из этих добавок в полном объеме не отвечает указанным выше требованиям.

Уксусный альдегид и диэтиловый эфир, обладая относительно невысокой токсичностью (ЛД50 более 1,0 г/кг) и способностью резко ухудшать органолептические свойства спирта, представляют собой летучие соединения, которые легко удаляются из спирта путем перегонки, так как имеют низкие температуры кипения (tкнп 20,8 °С и 35,6 °С соответственно). Более того, уксусный альдегид присутствует в составе естественных токсичных микропримесей пищевого этилового спирта. Кротоновый альдегид значительно хуже извлекается из растворов этилового спирта (102,2 °С), резко ухудшает его запах, но вместе с тем обладает более высокой токсичностью (ЛД50 — 0,24 г/кг). Менее всего отвечает вышеперечисленным требованиям диэтилфталат, поскольку имеет очень высокую температуру кипения (t= 296,1 °С) и при перегонке полностью остается в кубовом остатке (не перегоняется), т. е. очень легко отделяется от этилового спирта. Кроме того, он не влияет на органолептические свойства, так как не имеет характерного запаха и цвета. Ни одна добавка не обладает красящими свойствами.

Таким образом, используемые в Российской Федерации денатурирующие добавки не ограничивают возможность применения технического спирта для ассортиментной фальсификации этилового спирта из пищевого сырья, а также квалиметрической фальсификации водок и ликероводочных изделий.

В странах ЕЭС применяют иные денатурирующие добавки, в значительно большей мере отвечающие требованиям, предъявляемым к продукции подобного рода. Наиболее часто используют мстилэтилкстон и/или метилизобутилкетон, метилизопропилкетон, этилизоамилкетон (Финляндия, Австрия, Швеция, Италия, Дания, Германия, Испания), а также метанол или метилен (Бельгия, Португалия, Ирландия, Люксембург, Франция, Нидерланды, Греция).

Термином «метилен» обозначают неочищенный метиловый спирт или смесь метилена и метанола, или смесь метанола, ацетона и пирогенетических примесей с сильным запахом и интенсивной окраской, или спирт-сырец, содержащий не менее 10% ацетона. Ориентация России на европейские требования позволит сформировать необходимые технологические барьеры для использования технического спирта с целью фальсификации алкогольных напитков.

Основным идентифицирующим признаком ассортиментной принадлежности спирта к пищевому или техническому является содержание токсичных микропримесей, сивушного масла (2-бутанола, 1-пентанола, 1-гсксанола), кротонового альдегида, кетонов (ацетона и 2-бутанона), ароматических спиртов (бензилового и 2-фенилэтанола), ароматического альдегида (бензальдегида) и сложных эфиров (этилового эфира, диэтилфталата, изобутилацетата, этилбутирата).

Состав микропримесей и метод их определения установлены ГОСТ Р 51786—2001 «Водка и спирт этиловый из пищевого сырья. Газохроматографический метод определения подлинности». Метод определения основан на хроматографическом разделении микропримесей в образце водки или спирта и последующем пламенно-ионизационном детектировании.

Присутствие на хроматограмме анализа спирта вышеперечисленных веществ или одного из них даст основание идентифицировать этот спирт как непищевой и непригодный для производства водок и ликероводочных изделий. Однако накопление статистических данных при проведении исследовательских работ показывает, что только диэтиловый эфир, кротоновый альдегид и диэтилфталат могут служить надежными маркерами природы непищевого спирта, остальные вещества обнаруживаются в спиртах, полученных из пищевого сырья.

К другим идентифицирующим признакам, используемым при проведении ассортиментной идентификации этилового ректификованного спирта из пищевого сырья, относят следующие физико-химические показатели: проба на чистоту с серной кислотой (выдерживает); проба на окисляемость при 20 °С (мин, не менее); массовая концентрация уксусного альдегида, сивушного масла, сложных эфиров, метилового спирта, свободных кислот (без С02); наличие фурфурола (не допускается). Нормы для большинства показателей дифференцированы по сортам спирта (в зависимости от степени его очистки), что позволяет использовать их также при проведении квалиметрической идентификации.

Для определения указанных показателей используют как простейшие методы, основанные на качественных цветных реакциях и не требующие сложных приборов и оборудования, так и современные инструментальные методы анализа (газовая хроматография).

Проба на чистоту спирта с серной кислотой являлась официальной пробой при приемке спирта в казну (XIX — начало XX в.). Методика определения этого показателя не изменилась и до настоящего времени. Метод основан на реакции окисления посторонних примесей в спирте концентрированной серной кислотой [2]. Продукты окисления придают спирту желтоватый или зеленоватый оттенок.

Определение окисляемости спирта при 20 °С основано также на проведении качественной химической реакции — визуальном сравнении интенсивности окраски анализируемого раствора, полученной после реакции окисления посторонних органических примесей в спирте раствором марганцовокислого калия, со стандартным образцом — типовым реактивом.

Для определения массовой концентрации уксусного альдегида, сивушного масла (1-пропанола, 2-пропанола, изобутилового спирта, 1-бутанола, изоамилового спирта), сложных эфиров (метилацетата и этилацетата), метилового спирта используют газо-хроматографический метод, установленный ГОСТ Р 51698—2000 «Водка и спирт этиловый. Газохроматографический экспресс-метод определения содержания токсичных микропримесей». Типичная хроматограмма токсичных микропримесей в спирте представлена на рис.

Рис. Типичная хроматограмма токсичных микропримесей в спирте этиловом: 1 — уксусный альдегид; 2 — метилацетат;3 — этилацетат; 4 — метанол; 5— 2-пропанол; 6— этиловый спирт; 7— 1-пропанол; 8— изобутиловый спирт; 9 — 1-бутанол; 10— изоамиловый спирт

Присутствие токсичных микропримесей в спирте может быть обнаружено на основе качественных реакций, приведенных в табл.

Таблица. Методы идентификации токсичных микропримесей спирта, основанные на качественных реакциях

Идентифицируемое соединение

Реагент

Качественная реакция

Метиловый спирт

Порошок борной кислоты, смоченный анализируемой пробой и помещенный в пламя горелки

Летучие метилбораты окрашивают пламя в зеленый цвет (этилбораты окрашивают в зеленый цвет только кайму пламени)

Сивушные масла

Концентрированная соляная кислота + бензол (метод Гот-фруа)

Темно-бурый цвет раствора с зеленоватым опенком

Фурфурол

10 капель анилина , 3 капли концентрированной соляной кислоты на 10 мл пробы

Раствор становится красно-оранжевым через 5—6 мин

Альдегиды и кетоны

Раствор фуксина, обесцвеченный сернистым ангидридом

Розово-фиолетовый цвет раствора

Регламентом Комиссии ЕЭС от 8 мая 1992 г. № 1238/92 для идентификации спирта предусмотрено определение еще двух важных характеристик: поглощающей способности УФ-излучения и содержания 14С в этаноле.

Для доброкачественного спирта, полученного из пищевого сырья, значения коэффициентов поглощения, измеренные для 270, 240, 230 и 220 нм, не должны превышать следующих величин: 0,02; 0,08; 0,18 и 0,3 соответственно. Кривая поглощения должна быть гладкой и плавной.

Определение содержания 14С в этаноле позволяет отличить синтетический спирт от спирта, полученного из натуральных растительных материалов (пищевого и гидролизного). Принцип метода основан на том, что естественное содержание в атмосфере, 14С (эталонное значение), который усваивается живыми организмами, переменно. В этаноле, изготавливаемом из натуральных растительных материалов каждого нового урожая, содержится строго определенное количество 14С. Это ежегодное эталонное значение устанавливает Бюро по эталонным данным ЕЭС на основе результатов анализов. В синтетическом спирте содержание 14С значительно ниже эталонного значения, что позволяет его отличать от спирта, полученного из растительных материалов.

Фальсификация спирта. Основным способом ассортиментной фальсификации этилового ректификованного спирта из пищевого сырья является его полная или частичная замена на технический спирт или спирт-сырец (пищевой спирт, не очищенный от примесей). Подобная фальсификация распространена прежде всего на стадии реализации спирта как сырья заводам — производителям алкогольных напитков.

Достаточно часто встречаются случаи использования технического спирта при нелегальном выпуске алкогольной продукции. Употребление напитков, содержащих в своем составе технический спирт, приводит к острым отравлениям различной степени тяжести, вплоть до смертельного исхода.

Квалиметрическая фальсификация пищевого спирта также носит технологический характер. Осуществляется она путем полной или частичной замены спирта высших сортов (Альфа, Люкс, Экстра) на низшие (Базис, высшей очистки, 1-го сорта). Наиболее опасным является использование в технологии производства алкогольных напитков спирта 1-го сорта, учитывая высокое содержание токсичных микропримесей в его составе.

Другим способом квалиметрической фальсификации спирта является разбавление его водой с целью увеличения объема. Этот способ фальсификации встречается достаточно редко, учитывая большое разнообразие методов определения содержания этилового спирта.

Наиболее простым и надежным методом является измерение концентрации этанола спиртовым ареометром или спиртометром, градуированными при температуре 20 °С в процентах по массе или объему.

Количественная фальсификация осуществляется путем уменьшения фактического объема спирта от номинальной вместимости тары (бочек, бутылей, канистр, бутылок и других емкостей), указанной в маркировке. Для установления соответствия этих характеристик с учетом допустимых стандартом отклонений определяют полноту налива по описанной выше методике.

Иногда причиной возникновения «недолива» является испарение спирта при негерметичном укупоривании тары. В этом случае устанавливаемое несоответствие количественных характеристик нельзя отнести к фальсификации, так как его причиной является естественный физико-химический процесс, обусловленный природой продукта.

Похожие статьи

znaytovar.ru

Что такое ректификация спирта

Многие ошибочно считают, что ректификация это повторная перегонка. Поэтому хочу заострить ваше внимание на том, что  ректификация - это совершенно иной по природе процесс. Процесс ректификации основан на взаимодействии потоков жидкости и пара.

При нагревании емкости со спиртосодержащей жидкостью (самогон), жидкость начинает кипеть. Образуются пары. Пары начинают подниматься по ректификационной колонне вверх и  попадают в дефлегматор. Дефлегматор охлаждается водой. Пар, достигнув холодной поверхности дефлегматора, начинает конденсироваться. Сконденсировавшийся пар  -  флегма, стекает по стенкам дефлегматора и далее по колонне вниз. Колонна заполнена контактными элементами насадкой.  Поднимающийся вверх пар и стекающая вниз флегма начинают контактировать между собой на поверхности насадки, и происходит процесс тепломассобмена. В основу ректификации заложен непрерывный обмен между жидкостью  и паром. При этом происходит многократная конденсация пара и испарение  жидкости, на контактных элементах колонны. Жидкая фаза насыщается более высококипящим компонентом, а паровая фаза - более низкокипящим. Процесс тепломассообмена происходит по всей высоте колонны между стекающей вниз флегмой образующейся в дефлегматоре, и поднимающимся вверх паром из куба. В результате тепломассообмена между флегмой и паром в верхней части колонны накапливается самый легкокипящий компонент, что содержится в спиртосодержащей жидкости, часть которого затем  отводится в конденсер для конденсации и виде дистиллята обирается в приемную емкость. Жидкость и пар в любой точке колонны находятся в состоянии фазового равновесия.

Принцип работы насадочной колонны проиллюстрирован на этой схеме.

Таким образом, весь этот процесс можно сформулировать в небольшом предложении. Ректификация - это многократная перегонка дистиллята, осуществляемая в противоточных тарелочных или насадочных колоннах с контактными элементами (насадка, тарелки).

Для успешного взаимодействия флегмы, стекающей вниз по колонне, и пара, движущегося вверх, можно использовать любые контактные элементы, увеличивающие площадь и эффективность их взаимодействия. В качестве контактных элементов в больших ректификационных колоннах обычно используются тарелки. Каждая такая тарелка, расположенная в колонне, называется физической тарелкой (ФТ). Ее назначение - обеспечить быстрое достижение состояния равновесия между жидкой и паровой фазами. Тарелки работают следующим образом. Пар в виде пузырьков с развитой поверхностью пробулькивает через слой флегмы, находящейся на тарелке. В результате массообмен между фазами интенсифицируется. Однако, при проходе пара только через одну тарелку полное равновесие между фазами еще не достигается. Фактическое состояния паровой и жидкой фаз по отношению к их  равновесному состоянию оценивается коэффициентом полезного действия тарелки. КПД классических тарелок составляет 50...60%. Т.е. для достижения состояния равновесия фаз, соответствующего одной теоретической тарелке, потребуется около двух физических. Таким образом, для реализации в ректификационной колонне 40 ТТ потребуется установить в ней порядка 80 физических тарелок классической конструкции.

Для домашних ректификационных колонн диаметром 30-50 мм эффективным контактным элементом является насадка, заполняющая собой весь  внутренний объём колонны. При работе колонны вниз по  контактному наполнителю стекает дистиллят, а вверх поднимается пар. В ректификационных колоннах промышленного изготовления используются насадки типа «Зульцер» из гофрированной нержавеющей сетки или  спирально-призматические в виде мелких пружинок из нержавеющей проволоки. Тепломассообмен на таких контактных элементах проходит непрерывно по всей высоте колонны, а состояние фазового равновесия, эквивалентное одной теоретической тарелке (ТТ), наступает после преодоления паром некоторого слоя насадки, высоту которого называют  высотой единицы переноса (ВЕП) или высотой теоретической тарелки (ВТТ). Эту высоту оценивают в миллиметрах, что позволяет рассчитывать высоту ректификационной части колонны. Поэтому в дальнейшем при изготовлении оборудования для домашней ректификации, речь пойдет в основном о колоннах диаметром от 30 до 50 мм, с использованием насадочных контактных элементов.

www.homedistiller.ru


Смотрите также

Календарь

ПНВТСРЧТПТСБВС
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31      

Мы в Соцсетях

 

vklog square facebook 512 twitter icon Livejournal icon
square linkedin 512 20150213095025Одноклассники Blogger.svg rfgoogle