Таблица 6
Зависимость коэффициентов испарения этилового и изоамилового спиртов
от содержания этилового спирта в водно-спиртовом растворе, об.%
С учётом всего сказанного выше, это мнение представляется ошибочным. Вот что говорит по этому поводу уважаемый Д.И.Менделеев в своей докторской диссертации [12]:
«Мои исследования над безводным спиртом были сделаны весною и летом 1863 г.
Для моих исследований служил хлебный спирт, 15 вёдер92 которого крепостию в 71,6% (веса) были сперва перегнаны в обыкновенном кубе, служащем для получения перегнанной воды.
При первой перегонке было прибавлено к спирту некоторое количество извести и едкого натра для удержания кислот и разложения эфиров, могущих находиться в неочищенном спирте. Первые продукты перегонки, а именно первые 10 вёдер, имели крепость от 86 до 75% веса. Остальная масса спирта была слабее и менее чиста, потому что пред её отгонкою прибавлена была вода, которая позволила перегоняться сивушному маслу в гораздо более значительных количествах, чем в первой части перегонки, не имевшего характерного запаха хлебного вина.
Для дальнейших перегонок служил спиртовой куб химической лаборатории Артиллерийской академии, снабжённый дефлегматором, что давало возможность скорее, чем в простом кубе дойти до отнятия воды».
То есть разбавление спирта водой перед второй перегонкой приведёт к загрязнению дистиллята сивушными маслами. Лучше добавить в куб при первой перегонке поваренную соль (примерно 1 стакан на 10 л) и хорошенько её размешать [45]. Температура кипения солёной воды будет больше, чем у пресной и, как следствие, возрастёт разница между её температурой кипения и температурами кипения всех спиртов, содержащихся в кубе перегонного аппарата, включая этиловый спирт. То есть по отношению к солёному раствору спирты становятся как бы более летучими и при перегонке такая смесь будет лучше разделяться на воду и спирты.
Однако только по одному коэффициенту испарения какой-либо примеси ещё нельзя однозначно судить о том, будет ли дистиллят в процессе перегонки обогащаться или обедняться этой примесью. Для этого необходимо знать коэффициент ректификации примеси по отношению к этиловому спирту (Кр), который численно равен отношению коэффициента испарения примеси к коэффициенту испарения этилового спирта и также зависит от концентрации последнего. Значения Кр для различных примесей в спирте, возникающих в процессе брожения и перегонки часто приводятся в литературе [27, 39].
В зависимости от величины коэффициента ректификации все примеси принято делить на: 1) головные, у которых Кр всегда больше единицы при любых концентрациях этилового спирта в растворе; 2) хвостовые — у которых Кр всегда меньше единицы; 3) промежуточные — у которых Кр при высоких концентрациях этилового спирта меньше единицы; низких — больше, а при некоторых равен единице; 4) концевые — у которых Кр больше единицы при высоких концентрациях этилового спирта и меньше единицы при низких [27]. Но это разделение достаточно условно, поскольку коэффициент ректификации зависит и от концентрации самой примеси в спиртовом растворе.
Типичными представителями головных примесей являются уксусный альдегид, уксусно- и муравьиноэтиловый эфиры, уксусноэтиловый эфир. При перегонке все эти примеси будут улетучиваться из спиртового раствора в относительно большем количестве, чем этиловый спирт при любых его концентрациях. К промежуточным относятся спирты, входящие в состав сивушных масел — изоамиловый, изобутиловый и пропиловый спирты. Несмотря на то, что они имеют ограниченную растворимость в воде и температуру кипения большую, чем у этилового спирта, они при небольших концентрациях последнего (от 0 до ~ 45 об.% будут испаряться и накапливаться в отгоне в относительно больших количествах, чем этиловый спирт. К хвостовой примеси относится фурфурол, к концевой — метиловый спирт, поскольку при малых концентрациях (менее 1 мас.%) его коэффициент ректификации уменьшается от 2,0 до 0,7 при уменьшении концентрации спирта в водном растворе от 97% до 0,7% [39].
92
Видимо имеется в виду так называемое «московское ведро» ёмкостью 12,3 литра. Этот объём часто встречается в старинных рецептах по настаиванию самогона.