Вакуумна перегонка: опис і особливості

Вакуумна перегонка та отримання спирту таким способом — відносно новий метод, який стрімко набирає популярність. Він має кілька незаперечних переваг, хоча технологія може здатися на перший погляд складною. Вакуумна дистиляція використовується не тільки в цілях отримання алкоголю, але і в інших хімічних процесах.

Переваги і суть методики

Ця методика застосовується для того, щоб знизити температуру кипіння речовин. Використання зниженого тиску особливо необхідно тоді, коли з’єднання розкладаються в процесі їх перегонки при атмосферному тиску або їх температура кипіння вище 200 градусів Цельсія. Такий спосіб також сприяє кращому очищенню речовини. А вся суть полягає в тому, що в умовах зниженого тиску або вакууму температура кипіння різних речовин знаходиться на різному рівні, тому одну речовину з суміші може випаруватися, а інше так і залишиться цілим.

Вакуумна перегонка: опис і особливостіВакуумна перегонка самогону

Тобто перевагами методу використання вакууму є те, що:

  • Вакуумна дистиляція застосовується в домашніх умовах.
  • В результаті продукт виходить більш якісним, ніж при інших методах дистиляції, тому отруїтися такий самогонкою не можна. Сивуха або важкі речовини відсутні.
  • Якщо використовувати вакуумний куб, то температура процесу становить не більше 60-70 градусів за Цельсієм.

Останній спосіб зажадає більше апаратури, наприклад, він неможливий без вакуумного куба і насоса. Якщо використовується звичайний тиск, то спирт з водою утворює загальну суміш, яку практично неможливо розділити на фракції. Вміст води в такій рідині майже 4,5% від маси. Але якщо знизити тиск до 75 мм рт. ст, то така суміш не утворюється і спирт можна відділити від води.

Температуру кипіння спирту можна знайти в таблицях-номограммах на продовженні прямої лінії, що з’єднує температуру кипіння цієї речовини у звичайних умовах і значення залишкового тиску. При відсутності таблиці можна скористатися наступним правилом: зниження тиску в два рази приводить до зниження температури кипіння речовини на 15 градусів Цельсія.

Відмінності від звичайної перегонки

Дистиляція в зниженому тиску — трудомісткий процес. Тому якщо речовини можна розділити і так, значить, використовувати перегонку у вакуумі не варто. Методика по суті схожа на звичайну перегонку, але все ж має деякі відмінності:

  • Вся конструкція для перегонки повинна бути герметична. Надійніше всього використання шліфів з вакуумною мастилом. Якщо частини установки мають якісь пошкодження або дефекти — використовувати цю апаратура не можна, особливо це стосується скла і деталей з нього, тому огляд установки необхідний. Важливо звернути увагу на чистоту шліфів, тому що навіть забруднення у вигляді пилу або піщинки можуть вивести апарат з ладу на етапі перегонки. Нерідко такі системи ламаються або вибухають під час процесу. Спосіб більш небезпечний, ніж звичайна перегонка.
  • Під час процесу і перед ним важливо дотримувати правила безпеки. Перегонка проводиться в спеціальному приміщенні з певною температурою. Люди повинні знаходитися в захисних окулярах і масці. Зміни в апарати не можна вносити після початку процесу або під час нього. Установку забороняється пересувати або підкручувати деталі.
  • Використання плоскодонних колб не допускається у вакуумних апаратах. Колби, а також приймальний посудину обов’язково повинні бути круглодонными.
  • Щоб рідина кипіла рівномірно під час процесу, використовується не пальник або кипелка, а спеціальний капіляр. Він знаходиться під рідиною і наповнюється інертним газом або повітрям залежно від виду рідини для перегонки. Сам скляний капіляр, з товстими стінами і тонким кінцем. Чим тонше буде ця деталь, тим менше бризок виплеснеться під час кипіння, а також вакуум буде помірним. Обов’язково перед цим перевірити капіляр на цілісність. Потім його вводять в апарат через насадку Кляйзена або через друге горло колби так, щоб він майже діставав до дна, але не торкався його. На вільний кінець необхідно надіти шматок шланга, який проштовхують дріт, і затискають цю частину. Зажимом регулюється подача повітря в капіляр, так змінюється сила кипіння.
  • Важливою деталлю є також діаметр трубки для відведення — вони не повинні бути вузькими. Така особливість пояснюється законами фізики, зокрема, опору парів і рідин. Якщо діаметр колби перевищує діаметр відвідної трубки більш ніж у десять разів, то навіть при невеликих швидкостях перегонки опір парів буде вище, ніж це потрібно. За фактом тиск всередині перегонной колби буде на кілька міліметрів вище, ніж тиск за приладами. А ось занадто вузька відвідна трубка може стати причиною того, що температура кипіння при вакуумної дистиляції буде вище очікуваних показників. Тому слід уникати звужень на шляху парів. Якщо брати до уваги цифри і розрахунки, то при тиску всередині перегінного посудини менше, ніж 1-1,3 кПа (8-10 мм рт. ст.), діаметр відвідної трубки для колб середнього розміру (0,5-1 л) повинен бути не менше 11-13 мм. Для менших колб (обсягом до 100 мілілітрів) — від 5 мм.
  • Перед початком процесу слід передбачити зміну приймачів для відбору фракцій рідини або конденсату. Якщо потрібно відібрати близько чотирьох фракцій, то використовують «павуки» — це пристрої, які дозволяють провести процедуру безпечно. Щоб змінити приймач, акуратно поверніть «павука» навколо своєї осі.
  • Схеми пристроїв можна знайти у вільному доступі, удосконалення конструкції самостійно — небезпечно. Нагріваючий елемент вибирають в залежності від суміші. Щоб частина конденсату не уносилась у вакуумну систему, відвід до насосу можна приєднати до верхнього отвору холодильника Лібіха.

Збірка самої установки не займає багато часу і сил. Головне — зробити це якісно і перевірити після установки цілісність конструкції. Особливої перевірки заслуговує на герметичність, оскільки без цього перегонка вакуумом неможлива, проблеми здатні призвести навіть до вибуху. Хороша збірка затримає вакуум після відключення насоса на дві-три хвилини.

Насос також є обов’язковим атрибутом перегонки. Продуктивність способу висока, але з ним треба навчитися правильно працювати. Тому, ймовірно, що перші спроби використання зниженого тиску виявляться невдалими.

Після того, як перевірили апаратуру, не поміщають рідину і підключають вакуумний насос. Струм газу регулюється з допомогою капіляра. Краще всього домогтися подачі невеликих бульбашок, після чого температуру лазні починають поступово підвищувати. Якщо зробити навпаки і нагріти спочатку перегінну колбу, а потім допустити розрідження в приладі, то рідина бурхливо закипить і переллється в приймач.

Перегонка під вакуумом закінчується у певному порядку. Спочатку відключають обігрів перегонной колби, а потім поступово впускають повітря в систему, підвищуючи тиск з допомогою спеціального крана. Насос відключається і вся конструкція охолоджується.

Іноді використовуються в цілях дистиляції речовин ротаційні випарники. Розчин в такому пристрої нагрівають не до кипіння. А ось процес випаровування можливий і протікає швидше за колби, яка обертається навколо своєї осі.

Але такі пристрої невигідно купувати для перегонки браги з економічної точки зору. Цей апарат дорогий і частіше зустрічається у лабораторіях. Він корисний для перегонки рідин, які піняться і доставляють незручності дослідникам. Для перегонки спирту такі безглузді витрати.

А ось для перегонки самогону така конструкція ні до чого. Зробити вакуумну конструкцію своїми руками не вийде. Такі моделі потрібно купувати в спеціалізованих магазинах. Перегнати брагу можна і без вакуумного насоса — це швидше, простіше і дешевше. Але якщо людина не хоче економити на своєму здоров’ї, а також переживає за якість і смак свого продукту, вакуумна установка допоможе поліпшити властивості самогону.

Оцініть статтю
Настанова - Корисні поради
×
Тисни «Подобається», щоб читати нас на Facebook
Спасибі, я вже з Вами!