5(Спирт)

Бражка – сложная много-тная система. Состав: вода–82-90%;СВ–3-10% и этил. сп-т с летучими ком-тами 5-8%. СВ бр-ки представлены (дрожжевыми клетки, нерастворимые частицы исходного сырья, дробина) и (несбр-ные сахара, декстрины, белки, мин вещ-ва). Общее содержание СВ в мел-сной бр-ке 8-10 мас. % по зер-ой 5-7 мас. % и картофельной 3-4 мас. %.Летучие примеси не более 0,5% от сод-ния этил. сп-та.По своей природе все примеси можно разделить на четыре группы: спирты, альдегиды, кислоты и эфиры. Обнаружены аммиак, амины, аминокислоты, сероводород, сернистый ангидрид, сульфокислоты, меркоптаны и некоторые другие вещ-тва.Метиловый спирт (не выше 0,13%) содержится в зерно-картофельной бражке и образуется в процессе разложения пектиновых веществ растительного сырья при водно-тепловой обработке и брожении. Летучие к-ты (уксусной, маслянной, пропионовой, валериановой и др.) содердится в бражке около 0,005-0,1% от кол-ва этил.спта Основное кол-во альдегидов приходится на долю уксусного альдегида.Альдегиды могут образовываться в процессе тепловой обработки сырья и бражки, в процессе окисления спиртов кислородом воздуха, в некоторых вторичных реакциях. Эфиры образуются в значительном кол-ве при брожении и тепловой обработке бражки за счет взаимодействия сп-тов и к-т. Содерж-ие их в бр-ке около 0,05% от кол-ва .этил.сп-та представлены уксусноэтиловым, муравьиноэтиловым, уксуснометиловым, изомасляноэтиловым. Ректификацией сп-та наз-ют очистку сп-та-сырца от примесей. Примеси сп-та-сырца в зависимости от их летучести можно разделить на три группы: головные, хвостовые и промежуточные.Головные - более летучи, чем этил.спт. Тем-ра кипения их ниже тем-ры кипения этил.сп-та. Головные примеси -уксусный альдегид, муравьиноэтиловый эфир, уксусноэтиловый эфир и другие. Хвостовые - менее летучие, чем этил.сп-т. Тем-тура кипения их выше тем-туры кипения этил.сп-та. Хвостовые примеси: пропиловый, изопропиловый, амиловый, изоамиловый спирты. Промежуточные примеси, которые в зависимости от условий перегонки могут быть и головными и хвостовыми. Это изомасляноэтиловый и изовалериановый эфиры.Очистка спирта от примесей путем перегонки основана на различии в коэффициентах испарения.Коэффициентом испарения называется отн-ния конц-ции одного вещ-ва в паровой фазе к конц-ции его в жидкой фазе при условии, что рассматриваемые фазы находятся в равновесном состоянии. Если содержание спирта в смеси менее 55% об., то коэффициенты испарения для всех компонентов более единицы, кроме изоамилового сп-та, для которого при содержании этилового спирта в кипящей жидкости более 54% об. коэффициент испарения будет меньше единицы. Т.к. в парах будет содержаться меньше изоамилового спирта, чем в подвергнутой кипячению смеси. При увеличении концентрации этил.сп-та коэффициенты испарения всех без исключения примесей уменьшаются. Отн-ний коэффициента испарения какой либо примеси, содержащейся в сп-те-сырце, К_п, к коэффициенту испарения этилового спирта К_а называется коэффициентом ректификации К_р. Для головных примесей коэффициент ректификации > 1, для хвостовых < 1. Промежуточные примеси имеют коэффициент ректификации около единицы. В основе перегонки лежат законы, открытые Д.П. Коноваловым и М.С. Вревским. Первый з-н Коновалова - пар, находящийся в равновесии с раствором, содержит в избытке тот компонент, прибавление которого к раствору понижает температуру кипения. Следовательно - при кипении водно-сп-тового рас-ра паровая фаза будет обогащаться парами сп-та. Пока состав пара водно-сп-тового раствора не достиг мак-ма В точке мак-ма действует второй закон Коновалова, согласно которому в экстремумах давления пара или точек кипения смесей составы жидкой и паровой фаз совпадают (азеотропная точка).При изменении давления в смеси из двух летучих компонентов, находящейся в равновесии с парами, происходит сдвиг равновесия и состав равновесия паровой фазы изменяется. Первый закон Вревского - при повышении темп-ры кипения (или давления) двухкомпонентной смеси в парах возрастает относительное содержание того компонента, испарение которого требует большей затраты энергии. Повышении давления рас-ра с малой конц-цией сп-та (до 21% мол.) образуются пары с большим сод-нием сп-та; рас-ры с высокой конц-цией сп-та будут при повышении давления выделять пары с меньшим сод-нием сп-та.Второй закон Вревского - при повышении тем-туры кипения (давления) рас-ров, упругость пара которых имеет мак-ум, в нераздельнокипящей смеси возрастает содержание того компонента, испарение которого требует большей затраты энергии. Для смеси этил.спирт – вода при понижении давления азеотропная точка перемещается в сторону более высоких концентраций спирта: при давлении 70 мм.рт.ст. и температуре 27,97ºС нераз-кипящая смесь не обр-тся при перегонке водно-сп-тового рас-ра под вакумом можно получить 100%-ый сп-т. Простая перегонка заключается в постепенном испарении загруженной в перегонный куб жидкости.При простой перегонке смесь загружается в куб, обогреваемый паром; после нагрева смеси до температуры кипения образующиеся пары отводят из куба и конденсируют в холодильнике. При однократной перегонке вводно-сп-товой смеси с содержанием сп-та 9,98 %об получается дистиллят крепостью 55,4 %об. Поднимаясь из куба в куб сод-ние сп-та в них увеличивается- сложная перегонка.Для увеличения крепости водно-сп-товых паров сложную перегонку сочетают с дефлегмацией. Если спиртовые пары, полученные при испарении, подвергнуть частичной конденсации, то образуются жидкость и пары, состав которых различен. Жидкость обогащается высококипящим компонентом – водой, а пар – низкокипящим компонентом, т.е. спиртом. Таким образом, при частичной конденсации водно-спиртовых паров происходит повышение их крепости. С = К – Ф +2.