«в вагоне было так холодно, что пар изо рта шел». какую температуру должны поддерживать в транспорте?
Содержание:
- Насыщенный водяной пар
- § 34. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления [1975 Ковалев П.Г., Хлиян М.Д. – Физика (молекулярная физика, электродинамика)]
- Температурные режимы
- Как меняются агрегатные состояния
- На какие этапы делится дистилляция?
- Стадии кипячения воды
- Как быстро закипает?
- Нюансы процесса
- Теоретические основы
- Почему все снежинки разные
- Как правильно работать на бражной колонне
- Практичные советы
- Жидкое состояние воды
- Использование кипячения как метода
- Как правильно рассчитать пропорции в домашних условиях?
- Температура кипения спирта
- Температурные этапы и особенности перегонки браги
Насыщенный водяной пар
Вернемся к эксперименту. Итак, у нас в закрытой банке
жидкость. Что происходит? Испарение воды. Процесс начинается при низкой
плотности воздуха. Благодаря пару, давление на поверхность жидкости возрастает,
оно препятствует движению молекул. Их все меньше и меньше отрывается от воды.
Наступает момент, когда образуются капли влаги. Этот процесс называется
«конденсация». Когда скорость образования пара равна скорости конденсации,
возникает термодинамическое равновесие. Пар в этот момент считается насыщенным.
Жидкость и газ уравновешивают друг друга. Такое состояние достигается при
определенных условиях, важные параметры:
- Температура, изменение на долю градуса нарушает равновесие. При повышении парообразование ускоряется, при понижении увеличивается процесс конденсации влаги.
- Давление, при его понижении молекулы жидкой фазы свободнее передвигаются, отрываются от поверхности, начинается испарение воды.
Почему не учитывается объем банки? Он не меняет термодинамических свойств воды и водяного пара в состоянии насыщения. Допустим, крышка экспериментальной банки опустилась ниже, объем уменьшился. К чему это приведет? Пар будет ускоренно конденсироваться до момента равновесия. При увеличении объема ускорится парообразование, но замкнутая система опять придет в равновесное состояние.
Изучая термодинамику, легко понять, почему пар обжигает
сильнее воды той же температуры. Что такое кипение? Состояние, при котором
жидкая фаза активно превращается в парообразное состояние. Следовательно,
происходит обратный процесс конденсации, он сопровождается выделением теплоты.
За счет этого ожог от пара сильнее.
Удельная теплоемкость возрастает, если повышается температура
воды. Процесс парообразования виден в момент кипения. При повышении давления
температура газов достигает 200°С, это свойство используется в теплотехнике,
горячим, вязким паром заполняют теплообменники.
Давление насыщенного водяного пара
Формула p=nkT указывает на прямую зависимость давления
идеального газа (p) и его температуры (Т). Параметр n –число молекул,
содержащихся в заданном объеме, характеризует плотность пара. Постоянная
Больцмана k устанавливает взаимосвязь температуры с энергией образования
вещества (энтальпия).
Пар нельзя сравнивать с идеальным газом. Его давление при
повышении температуры растет быстрее из-за повышения плотности. Концентрация
частиц в неизменном объеме возрастает. Эти особенности свойств водяного пара
необходимо учитывать при расчетах давления насыщенного водяного пара. Если в
идеальном газе возрастает энергия ударов молекул о стенки сосуда, то в
насыщенном паре существенно возрастает число ударов за счет увеличения
концентрации активных частиц.
Плотность насыщенного водяного пара
Плотностью называется отношение массы вещества к его объему.
Этот параметр характеризует расстояние между отдельными молекулами. В жидкой
фазе они сцепляются между собой, в твердой расположены симметрично относительно
друг друга. В газообразном находятся на произвольном удаленном расстоянии, чем
объясняется отличие плотности водяного пара от плотности воды.
Теперь подробно рассмотрим, какое влияние оказывает на
плотность насыщенных водяных паров изменение температуры. Она непостоянна из-за
изменения массы газообразной фазы:
- при повышении температуры она возрастает за счет
ускорения испарения; - при понижении – падает, вода активно
конденсируется.
По сути, она должна постоянно меняться, так как частицы воды
непрерывно движутся, переходят из одного агрегатного состояния в другое. Но при
динамическом равновесии концентрация неизменна: сколько молекул испарится,
столько же конденсируется. Показатели устанавливаются экспериментально для
каждой температуры. Их значения сведены в таблицы.
§ 34. Кипение. Зависимость температуры кипения от давления [1975 Ковалев П.Г., Хлиян М.Д. – Физика (молекулярная физика, электродинамика)]
Новости Библиотека Энциклопедия Биографии Ссылки Карта сайта О сайте
Парообразование может происходить не только в результате испарения, но и при кипении. Рассмотрим кипение с энергетической точки зрения.
В жидкости всегда растворено некоторое количество воздуха. При нагревании жидкости количество растворенного в ней газа уменьшается, вследствие чего часть его выделяется в виде маленьких пузырьков на дне и стенках сосуда и на взвешенных в жидкости нерастворенных твердых частичках.
Происходит испарение жидкости во внутрь этих воздушных пузырьков. Со временем пары в них становятся насыщенными. При дальнейшем нагревании увеличиваются давление насыщенного пара внутри пузырьков и их объем.
Когда давление пара внутри пузырьков становится равным атмосферному, они под действием выталкивающей силы Архимеда поднимаются на поверхность жидкости, лопаются, и из них выходит пар.
Парообразование, происходящее одновременно и с поверхности жидкости и внутри самой жидкости в воздушные пузырьки, называется кипением. Температура, при которой давление насыщенных паров в пузырьках становится равно внешнему давлению, называется температурой кипения.
Так как при одинаковых температурах давления насыщенных паров разнообразных жидкостей разные, то при различных температурах они становятся равными атмосферному давлению.
Это приводит к тому, что разные жидкости кипят при различных температурах. Данное свойство жидкостей используется при возгонке нефтепродуктов.
При нагревании нефти первыми испаряются наиболее ценные, летучие ее части (бензин), которые таким образом отделяются от “тяжелых” остатков (масел, мазута).
Рис. 37. Зависимость температуры кипения жидкости от давления
Из того, что кипение наступает, когда давление насыщенных паров равно внешнему давлению на жидкость, следует, что температура кипения жидкости зависит от внешнего давления. Если оно увеличено, то жидкость кипит при более высокой температуре, так как для достижения такого давления насыщенным парам необходима более высокая температура.
Наоборот, при пониженном давлении жидкость кипит при более низкой температуре. В этом можно убедиться на опыте. Нагреем воду в колбе до кипения и уберем спиртовку (рис. 37, а). Кипение воды прекращается.
При давлении 1 атм вода кипит при 100° С, а при 10 атм – при 180° С. Эта зависимость используется, например в автоклавах, в медицине для стерилизации, в кулинарии для ускорения варки пищевых продуктов.
Чтобы жидкость начала кипеть, ее следует нагреть до температуры кипения. Для этого надо жидкости сообщить энергию, например количество теплоты Q = cm(t°к – t°0). При кипении температура жидкости остается постоянной.
Так происходит потому, что сообщаемое при кипении количество теплоты затрачивается не на увеличение кинетической энергии молекул жидкости, а на работу разрыва молекулярных связей, т. е. на парообразование. При конденсации пар по закону сохранения энергии отдает в окружающую среду такое количество теплоты, которое было затрачено на парообразование.
Конденсация происходит при температуре кипения, которая в процессе конденсации остается постоянной. (Объясните почему).
Составим уравнение теплового баланса при парообразовании и конденсации. Пар, взятый при температуре кипения жидкости, по трубке А. поступает в воду, находящуюся в калориметре (рис.
38, а), конденсируется в ней, отдавая ей затраченное на его получение количество теплоты. Вода и калориметр получают при этом количество теплоты не только от конденсации пара, но и от жидкости, которая при этом получается из него.
Данные физических величин приведены в табл. 3.
Таблица 3
Конденсирующийся пар отдал количество теплоты Qп = rm3 (рис. 38, б). Жидкость, полученная из пара, охладившись от t°3 до θ°, отдала количество теплоты Q3 = c2m3 (t3° – θ°).
Рис. 38. К выводу уравнения теплового баланса при кипении и конденсации
Q1 = c1m1(θ° – t°2); Q2 = c2m2(θ° – t°2).
На основании закона сохранения и превращения энергии
Qп + Q3 = Q1 + Q2,
или
rm3 + c2m3 (t°2 – θ°) = c1m1(θ° – t°2) + c2m2(θ° – t°2).
Это уравнение называется уравнением теплового баланса при парообразовании и конденсации.
Задача 14. Перед тем как подать бревно в лесопильную раму, его в зимнее время освобождают от снега и льда, для чего оно некоторое время находится в бассейне, вода которого подогревается паром.
Рассчитать, какое количество 100-градусного пара расходуется за смену для плавления 5 т снега и льда и нагревания воды, полученной из них. Температура воздуха -20° С; конечная температура воды в бассейне стала 30° С.
Масса воды в бассейне 10 т, при работе бассейна ее температура повышается на 5° С.
Рис. 39. К задаче 14
По закону сохранения энергии:
Отсюда
Вычислим
Отв.: m1 ≈ 900 кг.
Температурные режимы
При обычном перегоне «разложить по полочкам» составляющие браги не удастся, и отбор голов-тела-хвостов – процесс условный, поскольку в конечном продукте будут присутствовать все составляющие. И если первый, прямой перегон производится без особой регулировки нагрева, то повторный, фракционный, обязательно регулируйте.
Благодаря температурным режимам удается сделать наличие примесей в «теле» — питьевой части самогона, минимальным
Важно уловить промежуточные стадии, когда выделяется наибольшее число тех веществ, которые относят к сивушным маслам
Разделив режимы перегонки на этапы, получите необходимые данные для правильной дистилляции:
- Начальный этап. Поместите брагу в перегонном кубе на плиту, герметично присоедините все навесы (если они есть – царга, сухопарник, барботер) и холодильник. Нагревайте куб, выставив максимальный нагрев.
- Когда появятся первые капли, уменьшайте нагрев до минимума, чтобы правильно отобрать головы. Это продолжается до того момента, когда температура достигнет 76ºС.
- Теперь можно немножко добавить огоньку, чтобы дистиллят уже не капал, а шел тонкой струйкой. Это – отбор «золотой середины» — той части перегона, который употребляется внутрь.
При повторной чем медленнее ваш самогон будет выходить из холодильника, тем меньше вредных веществ накопит.
После достижения 85°С и выше в дистилляте появляется все больше сивушных масел. Отбор для употребления внутрь следует прекратить.
Как меняются агрегатные состояния
В принципе, агрегатное (физическое) состояние воды, как и
любого другого вещества, зависит от температуры и давления. В природных
условиях Земли возможны только три состояния веществ: твёрдое, жидкое и
газообразное. Это и есть ответ на вопрос «в каких трех состояниях вода
находится в природе».
Также теперь Вы знаете ответы на многие другие интересные
вопросы типа «какой металл, находясь в расплавленном, т.е. жидком, состоянии,
может заморозить воду, т.е. превратить ее в лёд» и т.п.
И Вы имеете понятие, в каком агрегатном состоянии может
находиться вода в природе и в искусственных условиях.
На какие этапы делится дистилляция?
Дистилляция представляет собой нагрев жидкости до состояния пара, после чего происходит охлаждение его и переход в первоначальное жидкое состояние. Таким образом производится сепарация или отделение компонентов браги в отдельные составляющие.
В результате проделанной работы получается самогон нужного качества, который после повторной перегонки можно употреблять без вреда для здоровья.
Нужно отметить, что температурная дистилляция делится на несколько этапов:
- Отделение от вредных веществ: альдегида уксусного, муравьино-этилового эфира, метанола. Эти продукты перегонки считаются крайне опасными для организма человека.
- Первоначальное образование сырцового самогона. Он еще называется рабочей жидкостью, так как требует повторного перегона для получения более качественного напитка.
- Остаточный перегон. Определенное количество алкоголя растворяется в смеси масляно-этилового эфира, муравьиной и уксусной кислоты. С помощью этого содержимого можно настаивать свежую порцию браги.
Но при данном методе можно совершить ряд ошибок, что приводит к смешиванию качественного напитка с сивушными маслами и прочими вредоносными веществами. Чтобы этого не произошло, лучше придерживаться нового температурного способа.
На видео рассказывается об этапах перегонки браги:
Стадии кипячения воды
Выделяется три стадии:
- Первоначальное кипение. Кинетирование жидкости характеризуется ростом количества пузырьков на нагретой поверхности, поднимающихся из дискретных точек, температура которых лишь немного выше жидкостной. Неправильная поверхность емкости может создавать дополнительные места зарождения пузырьков, в то время как исключительно гладкая поверхность, такая как пластик, поддается перегреву. В этих условиях нагретая вода может показывать задержку кипения и температура несколько превышает температуру кипения без образования пузырьков.
- Критический тепловой поток. Когда температура поднимается выше критической, на поверхности образуется пар. Поскольку эта паровая пленка гораздо менее способна переносить тепло от поверхности, температура быстро возрастает, жидкость переходит в режим кипения. Точка, в которой это происходит, зависит от характеристик кипящей воды и рассматриваемой поверхности нагрева.
- Переходное состояние. Переходное состояние можно определить как нестабильное кипение, которое происходит на поверхности. Образование пузырьков в нагретой воде представляет собой сложный физический процесс, который часто включает кавитационные и акустические эффекты, такие как шипение широкого спектра, слышимое в чайнике или другой емкости, еще не нагретой до того момента, когда появятся пузырьки.
Если поверхностное нагревание жидкости значительно сильнее, чем внутри нее, тогда тонкий слой пара, который имеет низкую теплопроводность, изолирует поверхность. Это состояние паровой пленки, изолирующей поверхность от жидкости, характеризует кипение пленки.
Как быстро закипает?
Все зависит от степени разрежения. При недостаточной откачке воздуха холодная вода кипеть не будет.
Как только его станет меньше, она начнет переходить в паровую фазу.
Происходить это будет длительное время из-за конденсации. Теоретически можно достичь динамического равновесия, когда скорость испарения и скорость конденсации водяного пара равны.
При высоком разрежении закипание наступит практически мгновенно. Затем пар кристаллизируется из-за понижения температуры до отрицательного значения. Этот процесс тоже не займет много времени. Теплопроводность пара значительно выше, чем у воды, остывает он быстрее.
Нюансы процесса
Кипение воды в чайнике и кастрюле немного различается между собой, но в обоих случаях оно происходит при 100 градусах. Рассмотрим особенности каждого процесса.
В чайнике
В электрическом чайнике процесс пойдёт быстрее, чем при кипячении в кастрюле, он займёт 3-4 минуты, точное время зависит от конкретной модели и ее мощности. Не потребуется даже выключать прибор – он сделает это автоматически.
Обычный чайник несильно отличается от металлической кастрюли похожей конфигурации и размера, поэтому время закипания у них приблизительно одинаково.
Свист, которым чайник оповещает, что вода кипит, связан с прохождением пара через крышку на его носике.
В кастрюле
При таком способе кипячения ждать потребуется дольше – около 10 мин. Лучше всего подойдет металлическая кастрюля, она нагреется быстрее, чем емкости из других материалов.
Не стоит наполнять ее до самого верха, потому что в таком случае при кипении брызги будут выплескиваться на плиту. Момент закипания сопровождается громким бурлением. Почти сразу после этого воду можно выключать.
Если накрыть кастрюлю крышкой, можно ускорить нагрев и закипание воды, потому что снизится количество тепла, уходящего в окружающую среду. Однако желательно оставить щель, через которую будет выходить пар.
Теоретические основы
Возможность существования процесса самогоноварения, определяется тем, что вода, спирт и сивушные масла, имеют различные точки кипения. Вода кипит при 100 градусах, спирт при 78,3 градусах, а испарение сивушных масел начинается при 85 градусах. Так как в исходном продукте присутствуют эти три компонента, то ее температура кипения в самогонном аппарате, находится в диапазоне от 78 до 95 градусов. Чем больше спирта в начальном продукте, тем температура начала кипения приближается к 78 градусам.
Температурные режимы перегонки браги в самогонном аппарате
Начальный этап
Помещаем брагу в самогонный аппарат и начинаем нагрев. После того, как брага разогреется до 68-70 градусов, из нее начинают испаряться легкие вредные фракции: метиловый спирт, уксусный альдегид и др. О начале процесса, сигнализирует запах спирта и появление первых капель самогона.Это начинает выделяться «первач», который в народе считается лучшим. Но это не так, это самая вредная часть получаемого самогона – «голова». Ее не стоит пить, а необходимо отделить от основной части полученного алкоголя, и использовать только в технических целях.
Получение «тела» самогона.
После того, как «голова» отсечена, следует установить тару для сбора алкоголя и поднять температуру в самогонном аппарате до 85 — 90 градусов.
Если перегонный куб не оборудован термометром, то процесс перегонки прекращают, когда:
- Бумага, пропитанная самогоном, горит с характерным синим цветом.
- Браг имеет температуру 83 градуса и количество получаемого алкоголя уменьшается до нуля.
- Крепость полученного напитка, снижется ниже 30 градусов.
- Окончание процесса.
После получения основного «тела», в браге остается еще небольшое количество спирта, но в месте с ним в продукт попадают и вредные вещества. Алкоголь, полученный при температуре выше 95 градусов, называют «хвостами». Его собирают отдельно и используют для повышения крепости новой партии браги.
Есть еще один способ разделения браги на фракции. Он основан на том, что вода замерзает при более высоких температурах, чем спирт. Это очень долгий метод, который не позволяет получить чистый и свободный от вредных веществ самогон.
Поэтому, если вы любите качественные крепкие напитки, приготовленные собственными руками, следует применять хорошо сделанный самогонный аппарат.
chzda.ru
Почему все снежинки разные
Происходит кристаллизация воды,кристалл растет,у него появляются «усики», а от них еще идут ответвления: снежинка — это ледяной дендрит. Условия для образования снежинок неравновесные,то есть все зависит от многих параметров — влажности,температуры,давления. Самые минимальные изменения этих параметров приводят к тому,что меняется и снежинка,она «растет» в разные стороны и по-разному.
Примечательно,что снежинка — это классический фрактальный объект. То есть целиком она совпадает с каждой частью себя. Если мы рассмотрим снежинку,все «усики» у нее будут одинаковы,еще более мелкие ответвления — тоже.
Как правильно работать на бражной колонне
Ну тут все просто. Наша колонна будет работать только как дистиллятор, дефлегматор не используется. Подаем воду только во второй холодильник и как можно быстрее перегоняем брагу на спирт-сырец. Для тех, кто не знает для чего это делается — читать статью двойная фракционная дистилляция.
Вторая перегонка.
Отбор голов
Начинаем греть куб. Когда температура в кубе приближается к 75 градусам подаем воду в оба охладителя. Причем в дефлегматор необходимо подавать столько воды, чтобы пар в нем полностью конденсировался и не попадал во второй охладитель. Т.е. в приемную емкость течь ничего не должно.
Такой режим работы называется «работой на себя». Длиться он должен 25-30 минут. За это время в царге сконцентрируются головные фракции.
Теперь очень аккуратно начинаем снижать подачу воды в укрепляющий дистиллятор до тех пор пока из второго охладителя не начет капать самогон со скоростью 2-3 капли в секунду. Стоит заметить, что время отклика колонны на изменение подачи воды довольно велико.
Поэтому необходимо делать паузы между изменениями входящих параметров — чуть убавили воды и ждете 30 секунд. Затем смотрите на результат и если надо, убавляете еще. Или прибавили.
И так, на скорости 2-3 капли в секунду отбираем головы. Отбираются они на как правило на запах, но если ваш опыт самогоноварения пока еще не позволяет этого сделать, то пользуйтесь стандартной пропорцией — 50 мл на каждый килограмм сахара в браге.
Когда головы закончились — меняем емкость и начинаем отбор тела.
Отбор тела
Медленно уменьшаем подачу воды в дефлегматор. Самогон начинает выходить быстрее. Чем меньше подаете воды, тем быстрее начинает идти процесс. Но при этом крепость и чистота дистиллята падает.
Тут выбирайте сами — либо побыстрее в ущерб степени очистки и градусности, либо покрепче и чище, но подольше.
Компромиссным решением, на мой взгляд, является скорость, при которой самогон идет тонкой струйкой.
Теперь настала пора обратить внимание на термометр, установленный над пленочной колонной. В этот момент на нем должна зафиксироваться какая-то определенная температура
Какая именно у вас будет я сказать не могу, т.к. она зависит от крепости вашего спирта-сырца, залитого в аппарат.
Но вот что вам надо запомнить. Если вы выбрали правильный режим отбора, то температура должна держаться на этом уровне. Если же она растет, пусть даже очень медленно (на 1-1,5 градуса), но постоянно, значит мы подводим слишком много тепла и самогон идет ненадлежащего качества. Поэтому либо увеличиваем подачу воды, либо уменьшаем нагрев.
Теперь, когда мы отрегулировали колонну и из второго прямоточника течет струйкой крепкий самогон, а температура выходящего из колонны спиртосодержащего пара постоянна (колеблется в пределах 0,1-0,2 градусов), мы отбираем тело.
Но через какое-то время температура все же начинает увеличиваться — все потому, что спирта в кубе становится меньше. Тогда необходимо вновь немного увеличить количество подаваемой воды в дефлегматор. Температура вернется к прежнему значению, но количество выходящего самогона уменьшится.
Вот в таком режиме и отбираем тело до хвостов. Опытным самогонщикам их появление подскажет собственный нос. Начинающим же рекомендую переходить к отбору хвостов, когда температура в кубе (именно в кубе, а не над колонной!) поднимется до 93ºС.
Отбор хвостов
Если вы занимаетесь отбором хвостов, то просто отключаете подачу воды в дефлегматор и отжимаете остатки как при обычной дистилляции. На всякий случай напомню, что хвосты мы собираем в отдельную емкость.
Практичные советы
Если вы отметили выброс мути, то можно и продолжать отбор самогона с учетом повторной перегонки. Но если нагрев продолжается, а из приемной трубки ничего не вытекает, немедленно отключайте нагрев, подождите, пока аппарат немного остынет, и промойте трубки. При необходимости отлейте немного браги, чтобы избежать повторного забивания спиртопроводящего пути.
Избегайте искушения добавить свежей браги в частично отработанную. Если есть такая потребность, остановите перегонку, выключив нагревательные приборы и дождитесь остывания бражки хотя бы до 50°С. Только после этого можно открывать куб и заливать новую порцию.
Никогда не экономьте на воде. В проточных охладителях, как правило, холодную воду подключают к нижнему штуцеру, отводят – через верхний. Контроль легко осуществлять простым касанием руки.
Приготовьте на всякий случай «герметизирующий раствор», замесив на воде немного муки. Если вдруг начнет свистеть из-под штуцера или прокладки, поправить их на горячем аппарате вряд ли получится, а «подмазать» можно.
Жидкое состояние воды
Вода в жидком состоянии встречается на нашей планете не
только в реках и океанах. Облака состоят из крошечных капелек воды и
кристалликов льда, и дождь – это тоже жидкая вода.
Также вода в жидком состоянии просачивается через почву и
образует подземные водные горизонты, из которых черпается основная масса
питьевой воды.
Вода в жидком состоянии отличается высокой прилипчивостью к
различным твердым материям. Сама по себе она не является «влажной», но легко
делает влажными большинство твердых материалов.
Жидкая вода легко переходит в твердое и газообразное
состояние. Главным образом, это зависит от температуры. Но свою роль играет и
давление.
Физический переход воды из жидкого состояния в газообразное
называется испарением, потому что газообразное состояние воды называется паром.
Как жидкое состояние воды превращается в газообразное? Когда
мы кипятим воду, она превращается из жидкости в газ, или водяной пар. Когда его
часть остывает, мы видим небольшое облако, которое и называют паром. Хотя, если
мы его видим, то это уже жидкое состояние воды, т.е. скопление ее
микроскопических капелек.
Пар — это вода в газообразном состоянии, которое образуется,
когда вода кипит или испаряется. Настоящий пар невидим; однако слово «пар»
часто ошибочно относят к влажному пару, видимому туману, как аэрозолю водяных
капель, образующихся при конденсации водяного пара.
И тут всплывает такое понятие, как «точка росы». Это
температура воздуха, которая меняется в зависимости от давления и влажности,
ниже которой водный пар начинает конденсироваться в водяные капли и образуется
роса. Т.е. агрегатное состояние воды из газообразного состояния меняется на
жидкое.
Закипает жидкая пресная вода при 100°C (градусах Цельсия)
или 212°F (градусах Фарингейта), в условиях нормального атмосферного давления.
Чем ниже давление (например, в горах), тем выше температура кипения.
Состояние газа
Итак, вода в газообразном состоянии – это пар. Утверждение,
что большая часть воды в гидросфере находится в газообразном состоянии – не
верно.
Не все хорошо себе представляют, в каком состоянии вода
способна испаряться. Оказывается, вода в твердом состоянии испаряется так же,
как и жидкая, только медленнее! Скорость испарения зависит от температуры. Т.е.
в газообразное состояние вода может переходить прямо из твердого, минуя жидкое.
Испаренная с поверхности Земли вода в газообразном состоянии
образует облака и тучи
Использование кипячения как метода
Как метод дезинфекции воды, кипячение ее при 100° C (212° F), является самым старым и наиболее эффективным способом, поскольку оно не влияет на вкус, эффективно, несмотря на наличие загрязнений или частиц, присутствующих в нем, и представляет собой одноступенчатый процесс, который устраняет большинство микробов. Рекомендуется только в качестве метода экстренной помощи или для получения питьевой воды в пустыне или в сельской местности, поскольку кипячение не может удалить химические токсины или примеси.
Кипячение также часто используется для удаления излишней соли из определенных продуктов, таких как бекон.
Как правильно рассчитать пропорции в домашних условиях?
Чтобы самогон получился в итоге качественным и мягко пился, следует правильно рассчитывать пропорции добавляемых продуктов.
Так, на 1 кг сахара необходимо брать такое количество ингредиентов:
- 4 литра очищенной воды, ее можно брать со скважины или бутилированную.
- Если брать спиртовые прессованные дрожжи, то их потребуется 100 г, количество сыпучих гранулированных дрожжей — 20 г.
Сахар растворяется в воде. А далее все готовится по рецепту любой браги.
В этом случае пропорции будут немного меняться. На 1 кг сахара берется 4.5 литра воды и 4 г кислоты лимонной.
Таблица для расчетов
Таблица, определяющая контроль за процессом перегонки с использованием термометра:
Температуражидкости в кубе (°с) | Количество спиртав кубе (°с) | Спиртовое содержаниев отборе (°с) |
88 | 21,9 | 68,9 |
89 | 19,1 | 66,7 |
90 | 16,5 | 64,1 |
91 | 14,3 | 61,3 |
92 | 12,2 | 57,9 |
93 | 10,2 | 53,6 |
94 | 8,5 | 49,0 |
95 | 6,9 | 43,6 |
96 | 5,3 | 36,8 |
97 | 3,9 | 29,5 |
98 | 2,5 | 20,7 |
99 | 1,2 | 10,8 |
100 | 0,0 | 0,0 |
Температура кипения спирта
В отгулявшем сусле содержится не только градус и вода, но также различные соединения эфирных масел и прочих примесей. Основной задачей алхимика является добыча максимального количества этанола путем нагревания бражки.
Температура брожения браги для самогона зависит от нескольких факторов, оптимальным считается показатель в 25–28 градусов. Но не стоит забывать, что дрожжи в процессе жизнедеятельности, то есть при поглощении сахара и превращении его в спирт выделяют тепло.
Более тщательно и количественно можно отделить этиловый спирт, только разделяя самогон по фракциям. Для этого мастеру-самогонщику потребуется соблюдать контроль нагрева на каждом этапе.
Разница температур – это ключ, при помощи которого возможно выделение из сусла этанола, а также избавление напитка от сивушных масел.
Несмотря на неизменное давление в 755 мм.рт.ст., этиловый спирт начинает кипеть при 78,3°по Цельсию, а закипание воды возможно лишь при достижении 100 °. Так как в сусальной жидкости содержится и другие элементы, то температура закипания колеблется от 77 до 100°.
Можно сделать вывод, что чем крепче получилась брага, тем ниже ° достижения нагрева в кубе, а соответственно и выше качество конечного продукта.
Что дает термометр в самогонном аппарате
Преимущества данного устройства:
- Возможность точно определить начало перегонки, следовательно сэкономить на воде, включив ее подачу только тогда, когда это необходимо.
- Определить начальную крепость браги.
- Определить текущую крепость самогона на выходе из холодильника, следовательно отпадает необходимость использования ареометров при перегонке.
- Вовремя перейти с отбора тела на отбор хвостов.
- Вовремя закончить отбор хвостов и всю перегонку.
- Рассчитать остаток спирта в кубе.
Температурные этапы и особенности перегонки браги
Температурные этапы важны на каждом этапе перегонки браги
Ведь для каждого самогонщика важно качество продукта, который он производит
На обычном аппарате
Обычным самогонным аппаратом сегодня принято считать устройство, оборудованное сухопарником или барботером. Встречаются и прямоточные, хотя их популярность и падает.
Брагу на таких аппаратах перегоняют без разделения на фракции и без особенного отслеживания температуры, пока крепость не упадет до 30°. А вот второй перегон полученного спирта-сырца, разведенный до 20-30° проводите, соблюдая температурные режимы:
Головы. Когда ощутите спиртовой запах, увидите первые капли внутри отводной трубки – это сигнал того, что началась дистилляция, идет первач. Обычно температура нагрева браги при этом – около 70°С. Метиловый спирт и эфиры имеют температуру кипения от 65°С, плюс время на прохождение магистрали, частичная дистилляция на стенках и крышке куба изнутри, получается 68-70°С. Необходимо резко уменьшить нагрев и отобрать «головы» покапельно, то есть, дистиллят должен не выходить струйкой, а только капать. Эта часть занимает 9-12% от чистого спирта. Рассчитать его весьма просто: замеряйте крепость полученного от первого перегона спирта-сырца, умножьте на количество продукта (в мл) и разделите на 100. Пример: 40°х8200:100=3280. Сумма – это наличие чистого (100%) спирта. Соответственно, 10% от нее – 328 мл.
Внимание. В головных фракциях этилового (питьевого) спирта нет вообще
Это не лучшая часть самогона, как по инерции продолжают считать многие до сих пор, а самый натуральный яд. Его употребление приводит к отравлению, подорванному здоровью и быстрому развитию алкоголизма. Эту часть необходимо только утилизировать или использовать в технических целях.
- «Тело» — самая объемная питьевая часть дистиллята. Начинает исходить из куба, когда температура в нем достигает 78°С (температура кипения этилового спирта – 78,39°С). Его собирают, пока крепость в струе опустится ниже 45°. Это можно проверить спиртометром либо старинным способом: набрать в ложку перегона из-под отводного патрубка и поджечь. Если дистиллят вспыхивает пламенем с краснотой и гаснет, отбор тела прекращайте. Если вы отслеживаете температуру нагрева жидкости в кубе, эта стадия завершается на показателях от 85 до 90°С.
- «Хвосты» — завершающая часть перегона. Некоторые винокуры ее вообще игнорируют, считая, что это напрасная трата времени и энергоресурса. Но в браге еще есть некоторое количество спирта, хоть и отягощенное сивушными маслами с высокой температурой кипения. Отбор можно осуществлять, пока на термометре не появится цифра 98°С, что соответствует 20-градусному дистилляту. Хвосты добавите в брагу при следующем первом перегоне, получите больший выход спирта.
Не факт, что первые капли дистиллята появятся ранее 70°С. Это зависит от конструкции аппарата, качества охлаждения и погрешностей термометра. Например, для биметаллических погрешность в 3 градуса – обычное дело. У цифрового, как правило – не более 0,5 градуса.
На БК и РК
На бражной и ректификационных колоннах получают спирт до 96°С. Колонны работают, исходя из мощности, расписанной производителем для каждого этапа перегонки. Ориентироваться стоит не столько на температуру, сколько на ее стабильность.
Отбор спирта-ректификата начинается при 78,1° и заканчивается (по рекомендациям производителей), когда температура достигнет 91°. На практике же винокуры заканчивают отбор при 92-93°С. Крепость, как и качество при этом не страдают.
Как правило, о том, что стоит отключать аппарат, свидетельствует резкий скачок температуры на 0,2-0,5 градуса. Поэтому ректификационные колонны комплектуются точными цифровыми термометрами.
Но на каком бы аппарате вы не работали, главным условием успешного и качественного спирта-ректификата и дистиллята считается правильный температурный режим его производства. Следите за показаниями термометра и оцените, насколько статья была вам полезной.