Открытие дистиляции.

Великий Аристотель, живший в IV веке до н. э., понял процесс дистилляции, наблюдая, как пар конденсируется на крышке котла, и описал его в сочинении "Meteorolog".

Приготовленная к перегонке брага представляет собой смесь большого количества химических веществ, находящихся как во взвешенном состоянии, так и в виде различных растворов. Перед нами стоит задача выделить из сложной смеси химических веществ необходимый нам этиловый спирт с полезными ароматизирующими добавками, сократив до минимума содержание в нем вредных примесей. Задача эта очень сложная, и в промышленности применяется целый арсенал мер для достижения этой цели: центрифугирование, воздействие различными химическими веществами, термической ректификацией и др.

В домашних условиях процесс необходимо сократить до минимума, поэтому обычно используют только термическую ректификацию или перегонку. Процесс перегонки основан на том, что все находящиеся в растворах жидкие вещества имеют различную температуру кипения, поэтому при нагревании такой смеси веществ в первую очередь будут испаряться вещества с меньшей температурой кипения, после их выкипания начнут активно испаряться следующие вещества и т. д. Но это в идеале, на практике же в парах содержатся одновременно многие вещества, но в различных количествах. Горячие пары конденсируются в охладителе, и конденсат собирается в приемную ёмкость.

На рисунке приведен график роста температуры нагрева браги при перегонке в зависимости от времени при постоянном количестве подводимого тепла. На приведенном графике можно отметить несколько критических точек процесса перегонки. В начале нагрева температура браги возрастает практически прямолинейно. При достижении температуры около 65°С начинается кипение и бурное выделение легких фракций, содержащихся в браге. В этой фазе перегонки выделяется и очень вредный метиловый спирт, имеющий температуру кипения 65°C. Первая фаза перегонки от точки 1 (60°С) до точки 2 (78°С) содержит самые вредные примеси и может быть использована только для технических целей. По объему она обычно составляет 2-8%. После точки 2 (точки начала кипения этилового спирта) начинается бурное выделение этилового спирта. Эта фаза характеризуется медленным подъемом температуры по мере уменьшения содержания этилового спирта до точки 3 с температурой около 85'С. Эта фаза является основной во всем процессе перегонки браги на спирт. В этой фазе, конечно, происходит испарение и других веществ, но так как упругость паров этилового спирта здесь максимальная, то и в конденсате будет содержаться его максимальное количество.

После нагрева браги выше 85'С (точка 3) начинается активное испарение тяжелых фракций браги - сивушных масел и начинает нарастать количество испарившейся воды. Эта фракция также мало пригодна для дальнейшего применения в качестве исходного сырья для приготовления алкогольных напитков. Таким образом, из приведенного выше ясно, что для получения качественного конечного продукта необходимо добиться максимального выделения 2-й фракции от остальных.

При перегонке на примитивных аппаратах обычно "первач" в объеме 2-8% от будущего объема сливают в отдельную посуду и перегонку прекращают после значительного сокращения спирта в стекающем конденсате. Это можно проверить с помощью спиртомера, отбирая пробы в процессе перегонки (при этом конденсат необходимо остужать до температуры 20°С), или одним из народных способов - проба на язык, бумажку, ложку и др.

Проба на бумажку заключается в том, что небольшой кусочек бумаги смачивают в вытекающем конденсате и зажигают спичкой. При большом проценте спирта бумажка загорается синим пламенем, значит перегонку можно продолжать. Когда же бумажка не загорается, перегонку можно заканчивать. Проба на ложку аналогична пробе на бумажку, только в этом случае конденсат в небольшом количестве набирается в ложку и поджигается. При этом сразу следует предупредить, что такие пробы следует производить с большой осторожностью и подальше от перегонного аппарата и емкости со спиртом, так как спирт является очень хорошим горючим материалом, а пары спирта в смеси с воздухом очень взрывоопасны.

В более совершенных перегонных аппаратах выпариватель необходимо оснастить термометром для контроля нагрева браги. При этом для получения качественного конечного продукта сбор конденсата необходимо начинать при нагреве браги до температуры 78°С и заканчивать при температуре 83°C (максимальная температура сбора не должна превышать 85°С).