Дистиляція та ректифікація: опис та відмінності, методи. Що краще дистилят чи ректифікат

Різні спиртні напої одержують різним шляхом. Крім сировинних відмінностей, спиртне може відноситися до дистиляту або ректифікату. Відмінності цих двох груп напоїв на перший погляд можуть здатися незначними, проте насправді ця різниця суттєва. І дистилят, і ректифікат можна отримати в домашніх умовах, якщо (рекомендуємо вибрати апарат з колоною ректифікації марки або з сухопарником марки ), що дозволяє проводити режим ректифікації. Для цього в його конструкції в обов'язковому порядку повинна бути колона з призматичною або регулярною дротяною насадкою, на якій і буде відбуватися процес ректифікації. Звичайно, можна, але у випадку з колоною ректифікації доведеться попрацювати значно більше, ніж з простим побутовим дистилятором.

Потрібно розуміти, що ректифікат і дистилят — це розчини етилового спирту. У чому принципова відмінність цих двох рідин?

Дистилят чи ректифікат: що чистіше?

Дистилят одержують шляхом дробової (фракційної) перегонки браги. Найчастіше брагу спочатку переганяють без поділу фракцій на спирт-сирець, а його потім переганяють дробово з відділенням “голів”, “тіла” і “хвостів”. Так от "тіло" - це і є дистилят. Це розчин етилового спирту міцністю не вище 85-90 градусів, що містить у собі різні домішки. Це важливо. Саме домішки (складні ефіри, інші спирти, ін.) створюють характерний смак та аромат дистиляту: це присмак та аромат тієї сировини, з якої було поставлено брагу. Саме в цьому суть вишуканих та елітних дистилятів – віскі, коньяків, кальвадосу, рому та інших. Виноградна, зернова, фруктова сировина дає свої характерні неповторні нотки.

Ректифікат - це повністю очищений спирт. У його розчині присутні тільки етанол та вода. При вигонці на колоні ректифікації фортеця його доходить до 95-96 градусів (максимально можлива фортеця за нормальних умов). Ректифікат позбавлений будь-яких смакоароматичних ноток сировини, з якої етанол був отриманий при бродінні. Без сумніву, ректифікат є абсолютно чистим, порівняно з дистилятом. Але як це важливо?

Ректифікат чи дистилят: що шкідливіше здоров'ю?

Існує думка, що певна наявність домішок робить дистилят безпечнішим для вживання. Справа в тому, що при вживанні дистиляту окремі речовини з групи "сивушних масел" (у малій кількості) як би "підготовляють" печінку до переробки спиртного. Виходячи з цього припущення, виходить, що при однаковому вживанні правильно очищений дистилят викликає набагато менш виражений похмільний синдром, ніж при тій же дозі розведеного до тієї ж ректифікату. Ну і навантаження на печінку буде трохи меншим. Деякі наукові праці часів СРСР підтверджують токсичніший вплив на організм ректифікату в порівнянні з дистилятом. Ректифікат через свою чистоту буде і більш "жорстким" на смак, оскільки домішки в дистиляті (залежно від сировини) будуть його пом'якшувати.

Однак будь-яких широко відомих наукових досліджень у цій галузі оприлюднено не було, тому на 100% говорити про те, що дистилят менш шкідливий, ніж ректифікат, немає підстав. Та й індивідуальна переносимість алкоголю кожною конкретною людиною варіюється в широких межах. З цієї ж причини не зовсім коректно буде судити про те, що краще дистилят або ректифікат. Як відомо, на смак і колір усі фломастери різні.

Ну, і щоб не залишалося нерозуміння, відповімо на найчастіші запитання:

1. Самогон — дистилят чи ректифікат?
   Самогон – це дистилят. Одержують його дистиляцією – перегонкою (спирту-сирцю). Фортеця його, зазвичай, вбирається у 85-90 градусів.
2. Горілка - дистилят чи ректифікат?
   А ось горілка – це ректифікат. Максимально очищений спирт розведений водою до міцності 40 градусів. Це вже потім горілку наполягають на березових бруньках, перці та інших приємних речах. Але все одно спирт у ній залишається ректифікованим. Звичайно, все це має місце, якщо йдеться про горілку промислового виробництва. Домашні "горілки", отримані розведенням цукрового, зернового або виноградного дистиляту дистилятами і залишаться.
3. Спирт – ректифікат чи дистилят?
   Назва "спирт" говорить сама за себе. Це ректифікат, оскільки дистилят має певні домішки та його очищення не стовідсоткове. Медичний спирт – це завжди ректифікат. І навіть технічні спирти одержують у промисловості ректифікацією.

У будь-якому випадку, тільки Вам вирішувати, що більше до смаку — дистилят або ректифікат. Залежно від переваг у Вас і буде завдання: зупинитися на класичному дистиляторі або придбати повноцінну колону ректифікації. Потрібно відзначити, що побутові колони можуть працювати також і в режимі дистиляції, тому вони більш універсальні, хоч і трохи дорожчі, ніж класичні самогонні апарати.

Спиртовмісні продукти досить часто використовуються в нашому сучасному житті. А іноді без них буває просто не обійтися (причому мається на увазі аж ніяк не алкоголь). Зазвичай дистилят (основа для багатьох напоїв та ліків) отримують шляхом бродіння та подальшої перегонки сировини. Але часто думають, що ректифікація - це повторна перегонка. А ця думка помилкова. Тільки багаторазове перетворення рідин, що містять етанол, у спеціальних колонах може дати результат виправлення (саме так буквально перекладається даний термін), очищення спиртів від домішок.

У промисловості та домашньому винокурінні застосовуються і ректифікат, і дистилят. Різниця між ними досить суттєва. Але що краще використати? Це питання хвилює багатьох. Але для того, щоб як слід оцінити переваги чи недоліки технологій, потрібно в першу чергу визначити, якого результату ми бажаємо добитися: отримати напій чистіше за сльози або, навпаки, насолодитися його ароматом і смаком? Хотілося б розкласти по поличках, що таке ректифікат та дистилят. Різниця між ними є або ж вона - «вигадка майстрів», яка є вузькопрофесійною спрямованістю і не відіграє великої ролі для середньостатистичного споживача? Давайте розумітися!

Види дистилятів

Це рідини, що вийшли в результаті однойменного процесу - дистиляції, тобто перегонки практично будь-якої суміші, що містить спирт, подальшого її охолодження і конденсації парів. Відповідно до класифікації, можна виділити кілька різновидів перегонки:

• просту,
• фракційну,
• власне ректифікацію.

Розкажемо про кожну детальніше, щоб встановити, чим відрізняються ректифікат та дистилят. Різниця між ними все ж таки існує!

Проста дистиляція

Ця технологія, за твердженнями істориків, була відома з третього століття до нашої ери - цей спосіб використовували єгиптяни для того, щоб зробити фарбу зі зіпсованих виноградних ягід. Принаймні це найстаріший задокументований момент. А можливо, що дистиляція знайома людям і з давніших часів. Для цього процесу застосовувалися мідні куби, що складаються з перегінної ємності, конденсатора, труби для відведення для пар.

Спочатку за допомогою таких пристроїв робили фарбу та есенції, парфуми. А вже пізніше, у зв'язку зі складністю транспортування вин морем (напої псувалися через сонце), застосували процес до виробництва міцного алкоголю.

Короткий опис процесу

Так процес дистиляції здобув популярність по всій Європі, а сировину для приготування алкогольних напоїв використовували різне: виноград і зерно, кукурудзу та цукор, буряк та цукрову тростину, а в американських колоніях – навіть рослини, наприклад кактуси.

Коротко сам процес виглядає приблизно так:

1. З сировини спочатку виготовляють брагу – вміст алкоголю в ній, як правило, невеликий. Причому способи виготовлення можуть відрізнятися.
2. Найпростіший: розчиняємо в теплій тридцятиградусній воді дріжджі, змішуючи їх із сиропом із цукру та води. Потім герметично закриваємо ємність кришкою (або надягаємо, наприклад, гумову рукавичку на трилітрову банку, щоб газу було куди виходити), ставимо тепло на тиждень.
3. Більш складний спосіб унеможливлює використання цукру. Картоплю або зернові подрібнюємо, заливаємо водою та нагріваємо. За цей час крохмалі, що містяться в сировині, повинні перетворитися на цукри. Далі суміш ферментуємо дріжджами і залишаємо наполягати в теплі.
4. Коли процес бродіння близький до завершення, брагу проціджуємо та заливаємо у прилад для дистиляції.
5. Він нагрівається за допомогою джерела тепла, а брага починає випаровуватися.
6. Отримана пара потрапляє по трубці, що відводить, в холодильник, де і конденсується, перетворюючись на дистилят.

Слід зазначити, що технології простої дистиляції не передбачають повного видалення домішок з напою, що отримується на виході. І якщо подібний процес повторити неодноразово, це все одно не призведе до його повного очищення. Тому у дистиляту спостерігається легкий смак та аромат тих продуктів, які використовувалися для браги. Згодом для надання автентичного смаку та запаху продукт ароматизують (поміщаючи в дубові бочки для приготування рому чи коньяку, додаючи коріандр, хвойну есенцію та мигдаль у разі джину).

Іноді, щоб позбутися неприємних запахів і ароматів, здійснюють очищення за допомогою хімікатів, що дуже негативно позначиться на здоров'ї кінцевого споживача продукту.

Фракційна

Здавалося б, яка різниця: дистилят та ректифікат – це все одно спирти. Але нюанси все ж таки є. Не секрет, що різні рідини мають і різну температуру кипіння: вода - 100 градусів за Цельсієм, спирту для цього потрібно лише 78. На основі цієї властивості виник наступний різновид дистиляції - по фракціях. Її механізм досить простий: різні фракції рідини, що одержується, розподіляються при перегонці в різні ємності.

Короткий опис процесу

Відбір цих фракцій проводять відповідно до концентрації етанолу, температури пари, обсягу сировини. При цьому так званий «первач», або «голова» (перша фракція напою) не використовується, тому що має не надто приємний запах (а також досить шкідливий для організму людини). Її відсікають, відповідно до температури та відсотка етилу, по краплях.

А ось уже середня фракція (або, як її називають у народі, «тіло самогону») зазвичай не має кольору і має нейтральний запах. Її відбір відбувається за температури від 90 до 95 градусів за Цельсієм і міцністю в 35-45 %, поки рідина горить.

Хвости

"Хвіст" (остання фракція) має характерний різкий запах і аромат, тому що в ньому міститься велика кількість сивушних олій. І слід уважно стежити, ніж вони потрапляли у головне «тіло». Потім, для отримання якісного напою, його рекомендують додатково очищати вугіллям (а також, якщо є така можливість, дистилювати ще раз, при цьому зробити це слід повільніше, ніж раніше, і чітко розділити по фракціях).

Яка різниця між ректифікатом та дистилятом та відповідними однойменними процесами? Слід пам'ятати, що зробити спирт високої очистки шляхом дистиляції, нехай навіть неодноразової та фракційної, практично неможливо: у отриманого напою обов'язково присутній специфічний аромат та смак. Тому виготовлення спирту в промислових (та й у домашніх) умовах застосовується ректифікація.

Ректифікація чистого спирту

Отже, ми вже знаємо, що являють собою ректифікат і дистилят. Різниця між ними існує, і велика! Ректифікація – метод поділу сумішей на основі принципу теплообміну між парою та рідиною. Як результат отримуємо абсолютно чисту рідину. І не слід плутати ректифікацію із повторною перегонкою. Цей процес відрізняється від вищеописаних.

Короткий опис процесу

Спочатку ємності із самогоном нагріваються до стану кипіння. У цей час пари, що утворюються при закипанні, піднімаються по колонах ректифікації догори, потрапляючи в спеціальний апарат для конденсації пари, званий дефлегматором. Той, своєю чергою, піддається охолодженню водою.

На охолоджених поверхнях дефлегматора пари починають конденсуватися, утворюючи при цьому флегму, що стікає колонами вниз у спеціальну ємність. Пара, що піднімається вгору, і флегма, що стікає вниз, взаємодіють між собою. У цьому відбуваються процеси теплообміну. Як результат, у верхній частині знаходяться компоненти, що легко закипають, які перетворюються на конденсат, збираючись в ємність.

При ректифікації чистота кожного інгредієнта, що бере участь, - не менше 90 %. За допомогою цього методу, наприклад, з нафти може бути виділений бензин, а у виноробстві з браги отримують ректифікований спирт (зміст етанолу - 95%).

Яка різниця: дистилят та ректифікат. Що віддати перевагу?

Отже, ми переконалися, що це дві абсолютно різні рідини. Тому, відповідаючи на запитання: "Спирт ректифікат та дистилят - у чому різниця? І що краще використовувати для домашнього винокуріння?" - потрібно враховувати насамперед такі чинники:

1. Після простої (або навіть багаторазової фракційної) дистиляції отримані на виході напої зберігають аромат та присмак тих продуктів, що лежать в основі вихідної сировини.
2. У процесі ректифікації ці властивості підлягають знищенню.

При цьому різниця між дистилятом та ректифікатом вже полягає з метою приготування. Перший - це напій, який винокуром виготовляється так, щоб у ньому залишалася органолептика, характерна для сировини. Іншими словами, якщо це кальвадос – то яблука, якщо віскі – то солод, якщо коньяк – то виноград. При процесі дистиляції, крім етилу, всередині ще залишається «дух» напою – всілякі домішки, які формуються в автентичному букеті: смак з ароматом. Ось у чому різниця!

Дистилят та ректифікат – продукти перегонки. Але! Ректифікат - рафінований, очищений продукт, де органолептика вихідника «вбивається» геть-чисто, вихолощується. Хоч із стільця, хоч із найсмачнішого винограду, але він має вийти із запахом та смаковими якостями саме етилу, і «нічого особистого». Чому ж максимальна міцність спирту – 96%? А тому, що решта - це не домішки, а вода, тому що етил є абсорбентом, тобто втягує воду. Потім, на основі чистого спирту, ми отримуємо різні настоянки, наливки, лікери. Тобто вносимо органолептику вже не вихідної сировини, а ароматизаторів – смакових добавок.

Замість післямови

Отже, закріпимо матеріал: чим відрізняються спирт ректифікат і дистилят? Різниця між ними суттєва. Отриманий при дистиляції продукт зможе працювати на винокура і далі. При поміщенні в дубові бочки компоненти, що залишилися, можуть окислюватися, і напої стають ароматними. Ректифікований не має даних властивостей, його потрібно лише розводити. У цьому різниця. Дистилят і ректифікат служать різним цілям при напоях.

Останнім часом домашнє самогоноваріння почало користуватися великою популярністю. І це цілком зрозуміло, оскільки якість магазинних алкогольних напоїв з кожним роком стає дедалі нижчою, про що свідчать випадки отруєнь, що почастішали. Тому цілком природним є прагнення розумних людей убезпечити себе від нещасних випадків, але при цьому насолоджуватися незрівнянним смаком елітного алкоголю.

Виробники самогонних апаратів у своєму прагненні допомогти сучасним людям знайти оптимальне та ефективне рішення у приготуванні алкогольних напоїв удома, пропонують гідний асортимент дистиляційних апаратів у різній комплектації. І якщо ви самогононовар-початківець, то вам напевно буде цікаво дізнатися про те, чим процес дистиляції відрізняється від ректифікації.

Дистиляція: визначення та види

Основна мета дистиляції – збереження аромату та смаку продукту, що передається йому сировиною, з якого він виробляється і є перегонкою сировини. У процесі дистиляції на самогонному апараті здійснюється випаровування летких компонентів, які перетворюються на конденсат, осідають і знову приймають рідкий стан. Цей конденсат і є, у нашому випадку, самогоном або за науковим дистилятом. Зі шкільної програми ми всі знаємо про те, що спирт кипить при температурі 78 градусів, а вода при 100 градусах. Таким чином, спирт випаровується набагато швидше (з огляду на різницю температури кипіння), а при подальшому охолодженні він конденсується. Тобто сировину можна дистилювати кілька разів для збільшення кількості чистого спирту в кінцевому продукті.

Досвідчені самогоновари знають, що робити перегонку самогону можна як раз, так і двічі. Перші сто грам отриманого домашнього самогону містять багато спирту та відрізняються високою міцністю, але при цьому в них не менш високий вміст шкідливих домішок. У «первачі» багато ефірів, ацетону, альдегідів та летких кислот, тому вживати його небезпечно для здоров'я.

Види дистиляції

Дистиляція – очищення браги від шкідливих домішок під впливом високої температури. Розрізняють цей процес двох видів:

• Фракційна дистиляція;

• Звичайна дистиляція.

У першому випадку сировина, що переганяється, розділяється на окремі частини, що розрізняються за складом компонентів. Перевага такої дистиляції – високий ступінь очищення домашнього самогону. На виході виходить основа для якісного домашнього коньяку чи іншого алкогольного напою міцністю до 70 градусів.

Звичайна дистиляція займає мінімум часу, але при цьому якість кінцевого продукту є середньою. Домашній коньяк, бренді, віскі та інший самогон, рецепт якого ви виберете, міститиме фракційні складові, сивушні олії та інші необхідні домішки якраз і надають той неповторний смак напою, що запам'ятовується, а міцність напою не перевищуватиме 50 градусів.

Ректифікація: визначення та поняття

Ректифікація також є перегонки сировини тільки на відміну від дистиляції процес йде з поділом на різні фракції та суміші. Кінцевим продуктом ректифікації є спирт етиловий. Процес здійснюється за допомогою колони ректифікації – агрегату, всередині якого рідкі суміші поділяються на окремі частини. В результаті виходить найчистіший етиловий спирт, який не має кольору та специфічного запаху.

Ректифікація теж часто застосовується при домашньому самогоноваренні для подальшого наполягання та отримання різних настоянок. У процесі перегонки сировина очищається від шкідливих домішок, тому кінцевий продукт не містить сивушних масел, ефірів та альдегідів, але при цьому втрачається характерний смак, що міститься у вихідній сировині.

Чим відрізняється дистиляція від ректифікації?

Якщо ви захочете приготувати домашній коньяк, віскі, бренді та інший самогон у домашніх умовах, то все, що вам для цього потрібно – самогонний апарат купити та вивчити найкращі рецепти досвідчених самогоноварів. Однак, вам буде корисно знати, що використовувати для цього ректифікаційну колону безглуздо, так як основна функція його - отримання чистого спирту і не більше того.

У цьому полягає відмінність ректифікації від дистиляції. У процесі дистиляції на самогонному апараті відбувається процес очищення рідкої суміші. Тобто ви додаєте інгредієнти для самогону, рецепт якого ви вибрали, вони ретельно змішуються і після цього під дією температури здійснюється очищення сировини від ефірів, сивушних масел і альдегідів. На виході ви отримуєте будь-який вибраний вами алкогольний продукт.

Якщо ж ви будете використовувати колону ректифікації, то зможете приготувати смачну настоянку на основі чистого етилового спирту. Виробники ректифікаторів попереджають про те, що використовувати апарат для перегонки браги в жодному разі не можна. Перші кілька разів вам вдасться отримати бажаний продукт, але з кожною перегонкою ректифікаційний апарат засмічуватиметься, поки остаточно не вийде з ладу.

Тому, якщо ви хочете насолоджуватись смачним домашнім алкоголем довгий час, то вам потрібно обов'язково купити самогонний апарат в інтернет-магазині ЧЗДА. У нас ви знайдете велику різноманітність моделей та модифікацій самогонних апаратів, серед яких зможете підібрати конструкцію, що відповідає необхідному об'єму та експлуатаційним характеристикам.

Дистиляція та ректифікація широко використовуються у промисловості. Цими способами очищають етиловий спирт, з нафти виділяють гас, бензин, ДП та інші компоненти, в парфумерії отримують ароматичні речовини та багато іншого.

В основу обох технологій покладено той самий принцип перегонки рідини. Проте відмінності є, і досить серйозні.

Визначення, схема пристроїв та принцип роботи

Дистиляція

Дистиляцією називається процес, у ході якого рідина, що у кубі (ємності) нагрівається і випаровується, після чого охолоджується і конденсується. Пара в результаті може переводитися в рідину або тверде тіло (другий варіант цієї статті не розглядається). Продукт на виході називається дистилятом. Або кубовий залишок (так називається рідина, яка не випарувалася), залежно від того, з якою метою переганяли вихідну суміш.

Влаштування найпростішого апарату для отримання дистильованої води. Рідина знаходиться в кубі 1 з кришкою 2 і термометром 3. Після нагрівання ємності вода перетворюється на пару, яка піднімається вгору і потрапляє в трубку 4 з вентилем 5. А звідти – в трубку 6, що знаходиться в холодильнику 7. Щоб пара сконденсувалася і знову перейшов у рідкий стан, його треба охолодити. Для цього трубка 6 омивається проточною крижаною водою. Для підвищення ефективності охолодження вона завита в спіраль, щоб пара довше знаходилася під дією низької температури. Вийшовши з холодильника, рідина потрапляє в посудину для збирання дистиляту.

При дистиляції суміші, що складається з двох компонентів (одним з них є базова рідина, що розчиняє, а другий - в ній розчинений), в пар перетворюється низькокиплячий, тобто той, у якого більш низька температура кипіння. А висококиплячий (з вищою температурою кипіння) залишається у рідкому стані. Термометр потрібний для регулювання ступеня нагріву так, щоб цей параметр знаходився між зазначеними температурами.

Відмінною особливістю дистиляції є той факт, що леткі компоненти випаровуються одноразово. При такому простому способі неможливо досягти високого ступеня поділу складових суміші. Крім того, виділяється лише один інгредієнт.

Ректифікація

Ректифікація - це процес, на початковому етапі якого рідина, як і при дистиляції, теж нагрівається та випаровується. Але потім пара потрапляє до колони ректифікації. У ній, за рахунок протитечії між рідкою і газоподібною фазами суміші, відбувається тепловий і масовий обмін між парою і краплями, що сконденсувалися. Вихідна суміш ділиться (до того ж, з високим ступенем очищення) на компоненти з різними температурами кипіння за рахунок того, що рідина, фактично, багаторазово випаровується і конденсується.

Схема найпростішого ректифікатора, який можна виготовити навіть у домашніх умовах. Він складається з куба, що підігрівається на вогні або водяній бані. Над ним розташована ректифікаційна колона (у побутових апаратах - царга, що представляє собою жорстку трубу) з насадками, що її заповнюють (на малюнку називаються «мочалки», тому що для домашніх пристроїв їх нерідко роблять з дешевих металевих кухонних мочалок). Над нею – дефлегматор. Збоку, навпроти вузла відбору дистиляту, знаходиться спеціальна трубка, що відводить (на схемі пофарбована червоним). Вона з'єднана з холодильником і далі – з приймальною ємністю. У лабораторних та побутових ректифікаторах як «мочалки» застосовуються насадки, якими заповнюється колона. Найпопулярніші: спірально призматична (Селіваненко) та регулярно дротяна (Панченков). Перша дає найкращий ступінь очищення, друга, за досить ефективної роботи, найпростіша за конструкцією. Робляться, як правило, з нержавіючої сталі або міді. У промислових установках замість насадок використовуються спеціальні тарілки.

Апарат працює в такий спосіб. Вихідна суміш нагрівається в перегінному кубі і починає випаровуватися. Пара проходить через колону ректифікації. На вузлі відбору дистиляту частина пари відводиться через червону трубку, потрапляє в холодильник, конденсується та стікає у приймальну ємність. Інша частина піднімається у дефлегматор. Останній є, по суті, ще один холодильник з проточною водою в сорочці. У ньому ця друга частина пари теж конденсується, після чого у вигляді крапель, які називаються флегмою або зрошенням, стікає в колону ректифікації і рухається всередині неї зверху вниз. Витрата води для охолодження дефлегматора можна регулювати, тим самим змінюючи кількість зрошення, що надходить у колону.

У колоні ректифікації здійснюється протитік двох фаз - пара піднімається вгору, флегма опускається вниз. Між ними відбувається масовий і тепловий обмін, в результаті якого пара збагачується низькокиплячими (легколетучими) компонентами суміші, а краплі рідини, що стікає - висококиплячими (важколетучими) інгредієнтами. За рахунок цього при достатньої висоті колони з верхньої її частини (вузол відбору дистиляту) виводиться цільова фракція великого ступеня чистоти. Насадки в колоні служать для інтенсифікації масового та теплового обміну, оскільки конденсація пари здійснюється саме на їх розвиненій поверхні. У промислових установках це відбувається на тарілках.

Кожна тарілка, що знаходиться в колоні, називається фізичною (ФТ). Вона потрібна для того, щоб між рідкою та паровою фазами якнайшвидше досягався стан рівноваги. Бульбашки пари проходять крізь шар флегми, що знаходиться на ФТ. В результаті прискорюється масовий та тепловий обмін між фазами. Але після проходження пари через одну ФТ рівноваги ще не буде, тому що ККД даного елемента коливається в межах від 50% до 60%. Таким чином, щоб отримати рівноважний стан фаз, який відповідав би одній теоретичній тарілці (ТТ), треба поставити дві ФТ. Це означає, що, якщо з розрахунку потрібна колона на 40ТТ, то насправді в неї треба ставити 80ФТ.

Установки для ректифікації бувають безперервні та періодичні.

По-перше, рідка суміш постійно подається в колону, а також постійно з неї виводяться розділені інгредієнти. По-друге, у куб відразу завантажується певна кількість суміші, після чого апарат працює до повної її переробки.

У побутових пристроях як колона ректифікації використовується царга. Це труба діаметром від 30 мм до 50 мм, заповнена по всьому об'єму насадками. Щоб останні не висипалися, по краях ставлять проникні для пари і крапель пижі. Стан рівноваги фаз досягається у тому випадку, коли пара проходить через деякий шар царги, еквівалентний одній ТТ. Його висоту розраховують у міліметрах та називають висотою одиниці перенесення.

Головні особливості ректифікації: виділення потрібного інгредієнта в чистому вигляді та можливість поділу вихідної суміші відразу на кілька компонентів. Чим вище колона, тим повільніше йде процес, але тим чистіший кінцевий продукт.

Процеси у виноробстві

У галузі виготовлення алкогольних напоїв різниця між дистильованим і ректифікованим спиртом пояснюється наступним чином. Дистилят - це сировина, в якій залишається органолептика (смак і запах) вихідного продукту. Тобто, якщо робиться зерновий напій, то зерна, якщо яблучний – яблука і так далі. При цьому в дистильованому етиловому спирті є ще безліч домішок. Частина з них формують смак та запах. Від інших позбавляються за допомогою різних рецептів. Ректифікат – рафіновано очищений спирт. Органолептика вихідного продукту повністю відсутня. У ньому смак і запах тільки спирту, і більше нічого. На наступних стадіях технологічного процесу, за допомогою смакових добавок та ароматизаторів, до нього вносять задану органолептику, після чого отримують широкий асортимент наливок, настоянок та іншого.

Виходячи з цього, не можна говорити, що один спосіб кращий, а інший – гірший. Кожен має своє призначення. Якщо, наприклад, робиться бренді зі смаком та ароматом винограду, то потрібна дистиляція. Після ректифікації ці особливості зникнуть. Для отримання приємного аромату дистильований спирт витримують у дубових бочках. А для ректифікованого 96% спирту це марно, він годиться лише для розведення, наприклад, при виготовленні горілки. До цього можна додати, що обладнання для ректифікації спирту коштує дорожче, ніж для дистиляції. До того ж для проведення ректифікації потрібна дистильована брага.

Теоретичні основи дистиляції

У суміші, що складається з двох інгредієнтів (одним з яких є рідина, як основа розчину), концентрація розчиненої речовини в рідині С1 відрізняється від концентрації С2 його в парі цієї рідини. Коефіцієнт поділу (розподілу)

є характеристикою процесу. У деяких випадках зручніше працювати зі зворотною величиною: А = 1/В, яка називається так само. Даний параметр залежить від умов проведення дистиляції та природи речовин, що становлять суміш.

Залежно від умов, коефіцієнт може бути:

Ідеальний. На нього впливають тільки парціальний тиск інгредієнтів суміші (парціальним називається тиск окремо взятого газу, що входить в суміш з декількох газів; тобто, це тиск одного газу, який у нього був би, якби він займав весь об'єм, який займає суміш газів).

Рівноважний. У цьому випадку число молекул газу Н, що випаровуються з рідини, дорівнює числу його молекул Н1, які повертаються в рідину за той же час.

Ефективний.

На практиці на проведення дистиляції впливають перемішування розчину та наявність у ньому домішок. Присутність останніх може виявитися настільки значним, що за розділенням основної речовини та домішок ефективний коефіцієнт може дуже відрізнятися від ідеального.

Не менш важливими параметрами процесу є температура випаровування та ступінь відхилення системи від фазової рівноваги між рідиною та парою. Під час дистиляції:

Де СР – число молекул, що переходять у конденсат. Кількісно відхилення визначається співвідношенням: НС/Н. У цьому випадку є два граничні стани системи. Якщо НС = 0, має місце рівновага, скільки частинок пішло з рідини за одиницю часу, стільки ж у неї і повернулося. Якщо НС = Н, то це молекулярна дистиляція, тобто всі частинки, що випарувалися з рідини, перейшли в конденсат. Зазвичай таке буває, якщо процес проводиться у вакуумі, тиск пари невеликий, а відстань від поверхні води до точки конденсації мінімальна. В цьому випадку частинки пари не стикаються, ні з молекулами повітря, ні між собою.

Види дистиляції

Описаний на початку статті процес, при якому рідина нагрівається і частково випаровується, а її пари безперервно відводяться в холодильник і конденсуються там, називається простою перегонкою. При роботі з багатокомпонентною рідкою сумішшю застосовується дробова перегонка або фракційна дистиляція. У цьому випадку інгредієнти суміші збирають у конденсат частинами, залежно від їх летючості, починаючи з самого низькокиплячого.

Ректифікація багатьма фахівцями вважається різновидом дистиляції. Вона відбувається за рахунок того, що будь-яка замкнута система, що складається з газу та рідини, прагне стану рівноваги. А при ректифікації робоча (фактична) концентрація інгредієнтів парової фази відрізняється від тієї, яка має бути, щоб ця рідина знаходилася в рівновазі.

Дистиляція та ректифікація – це два способи поділу компонентів рідкої суміші, в основі яких лежить той самий фізичний процес. Але різні технології їх проведення дозволяють отримати на виході різні результати.

Дистильована чи очищена вода виходить шляхом перегонки води у кубі. Апарат називають ще й за назвою процесу – дистилятор. Нагрівають рідину, пари, осідаючи в конденсаторі, позбавляються домішок.

Якщо двічі прогнати рідину, на виході отримають бидистилят. Тільки виготовлення його використовують іншу установку - кварцовий апарат. Речовина відрізняється повним очищенням від солей. У такій воді нічого корисного для здоров'я людини немає.

Застосування очищеної води

Дистилят використовують для приготування різних речовин або сполук у науковій діяльності, хімічній промисловості та фармакології. Для контролю продукції кожної лабораторії підприємства застосовують воду, отриману при дистиляції.

Область застосування бідистиляту менша. Продукт перегонки використовують під час роботи з речовинами особливої ​​чистоти.

Дистиляція при виготовленні алкоголю

Процес дистиляції відбувається у побуті, коли мета - отримання самогону з браги. Її проганяють через апарат. Рідина нагрівають, випаровуються газоподібні сполуки спирту. У конденсаторі змієподібного типу при перегонці на головній стадії дистиляції відбувається зворотний процес: пари перетворюються на самогон. У ньому містяться сивушні олії.

Домішки видаляють додаванням кристалів марганцю. Речовина, вступаючи у реакцію із сполуками, випадає в осад чорного кольору. Рідину фільтрують, потім самогон можна використовувати за призначенням.

Деякі недобросовісні виробники перебивають одержаний спирт після перегонки ароматизуючими добавками або очищають хімікатами. Якість такого самогону найнижча. Вживаючи її, люди завдають шкоди здоров'ю.

Інший метод позбавлення домішок - додаткова перегонка. Процес дозволяє виготовити не лише очищений спирт, а й збільшити міцність.

Виготовлення горілки

Горілка виготовляється за складною технологією ректифікації, коли продукт, що відганяється, поділяють на фракції. Теоретично дистиляція та ректифікація відрізняється складною технологічною схемою виробництва.

1. Спирт очищають у спеціальних фільтрах деревним вугіллям від домішок, головне, отримання якісної продукції - це етап ректифікації.
2. Як основна сировина виступає пшениця. Для створення сусла використовуються також зернові та бобові культури: ячмінь, просо, кукурудза, горох.
3. Злаки ретельно подрібнюють. Борошно додають до спеціальних колон, куди надходить і очищена вода. У рідині прибирають солі за допомогою молекулярного та ультрафіолетового очищення. Застосування дистиляту не допускається! Він псує смак кінцевого спиртового продукту, роблячи його твердим.
4. У колонах сусло підігрівають під тиском. На наступному етапі заварену масу подають у чани, куди додають дріжджі. Відбувається процес ферментації та перетворення суміші на брагу.

Рідина подається в перегону колону для отримання спирту-сирцю. Завдання наступної колони ректифікації - очищення. На стадії технологічного ланцюжка стає зрозумілим, чим відрізняється дистиляція від ректифікації.

Температура кипіння спирту 78 градусів, води – 100. Властивість хімічної органічної сполуки використовують для поділу на частини. Кожна фракція спирту, що відганяється, з певним складом надходить у спеціальну ємність.

1. З етанолом пов'язаний відбір фракцій при ректифікації. Перші краплі рідини з неприємним запахом та шкідливими речовинами при відгоні бракують. Їх називають ще «голова» чи «первач». Вони відокремлюються за нижчих температур.
2. «Тіло» – середня фракція практично без запаху. При температурі 90-95 градусів відбувається відгін. Ректифікований спирт має міцність 37-45%.
3. «Хвіст» являє собою останню фракцію, де речовини, що залишилися, - сивушні масла. Вони переходять при ректифікації кінцевий продукт. Відмінність цієї частини від середньої фракції у характерному різкому запаху. При перегонці важливо простежити заключну стадію, щоб не відігнатися тіло зі шкідливими сполуками.

Звідси відмінність промислового виробництва горілки від виробництва у побуті. Скрупульозне проходження технології ректифікації дозволяє отримати чистий спирт. Відмінність його від дистиляту без домішок. У ректифікований продукт вносять органолептику, поміщаючи їх у бочки з деревини, частіше дуба.

У домашньому виноробстві потрібно визначити для себе завдання: домогтися напою чистіше за сльози або отримати настойку з ароматом калгану, інших трав і навіть букету, зробивши домашній коньяк. Останній варіант дозволяє відчути смак та аромат настоянки.

Але іноді при виготовленні алкогольних напоїв потрібно, щоб залишалися органолептичні властивості: аромат, консистенція, колір. При створенні кальвадосу - яблучного та грушевого бренді використовують сидр, який отримують лише із фруктів.

Процеси дистиляції та ректифікації застосовують під час виробництва спиртних напоїв, у фармацевтичній промисловості, науці. Незважаючи на відмінності, вони потрібні і мають переваги.

Увага – ректифікат викликає залежність!

Як бачите виготовлення спиртів таїть у собі нюанси та вагомі відмінності. А як думаєте, чим відрізняється вихідна сировина.