Як розділити воду і спирт різними методами?

Зовсім не бажання вживання спиртних напоїв послужило поштовхом для зародження спиртової промисловості. Першими, хто практично вирішив питання про те, як розділити воду і спирт, були не споживачі і навіть не виробники зілля, а медики. Спирт незрівнянно кращий порівняно з водою розчинник, тому на його основі стародавні східні лікарі з успіхом готували свої зілля. Метод дистиляції привезли в Європу, як один з трофеїв, лицарі зі своїх хрестових походів. У Старому Світі метод прижився, правда, у Франції отримав ще одне призначення – виготовлення косметики. І лише потім продукти перегону браги почали потихеньку завойовувати місце під сонцем як напої, з чим пов'язано чимало легенд і переказів.

Метод, про який знає кожна бабця

Субстанція, з якої зазвичай отримують спирт – це брага, а самогоноваріння – самий древній спосіб як розділити суміш. Спирту і води, правда, в чистому вигляді процес не дає, зате дешевий, надійний і відпрацьований століттями. В процесі бродіння з цукровмісних речовин дріжджі виробляють спирт, і при певній концентрації самі ж на ньому і гинуть (спирт, виявляється, отрута навіть для виробляють його дріжджів). Далі в справу вступає чиста фізика: вода, як відомо, при нормальному атмосферному тиску (приблизно 760 мм. рт.ст.) перетворюється в пару при температурі 100 °C, а ось етиловий спирт – етанол, той самий, що створює нам "святковий" настрій, закипає при температурі близько 78 °C. Таким чином, спосіб, як розділити воду і спирт, очевидний. При нагріванні першими випаровуються пари етанолу і відводяться із зони кипіння. Потім пари надходять у охолоджувач і конденсуються, перетворюються назад у рідину. Вода ж залишається в ємності.

Як навчилися отримувати чистий спирт?

Однак насправді не все так просто і легко. При 80 °C спирт інтенсивно випаровується і залишає ємність. Вода, хоч і не досягає точки кипіння при даній температурі, але частина її випаровується і потрапляє в охолоджувач разом з парами етанолу. Якщо робити перегонку 3 і більше разів, максимальна міцність, якої можна досягти – 8085%. А як розділити воду і спирт повністю або майже повністю? Для цього наприкінці XIX століття і була придумана ректифікаційна колона. Пристрій її відрізняється від звичайного «бабкиного» самогонного апарату наявністю вертикальної шахти, куди надходять спиртовмісні пари перед тим, як опинитися в холодильнику. У шахті пари проходять через ряд перешкод у вигляді тарілок, насипних деталей довільної форми і т. д. Завдання цих перешкод у тому, щоб трохи остудити пар і змусити його конденсуватися. У вигляді крапель осідає і самопливом знову потрапляє у ємність саме вода – рідина з більш високою температурою кипіння. Пари ж спирту продовжують свій шлях до вершини колони і лише там вони відбираються для охолодження та конденсації.

Інші способи

Однак відомі й інші способи, як розділити воду і спирт. Наприклад, що вийде, якщо вихідну рідина не нагрівати, а навпаки – охолоджувати? Саме так, за деякими припущеннями, надходили стародавні вікінги зі своїм елем, щоб зробити його міцнішим. У глечику з елем, який виносили на ніч на лютий мороз, до ранку утворювалася крижинка. Її викидали, а залишився в глечику напій опинявся міцніше і палкіше. Секрет методу проста – вода кристалізується при температурі 0 °C, щоб заморозити етиловий спирт, його довелося б охолодити до мінус 115 °C. Але якщо взагалі відставити в сторону температуру? В цьому випадку як розділити спирт і воду? Хімія також може допомогти у вирішенні завдання. Є речовини, хімічно зв'язують воду, нейтральні до спирту. Інші ж, навпаки, вступають в реакцію зі спиртом, ігноруючи Н 2 О. Це такі методи, як вилуговування або высаливание. Однак на практиці до таких способів вдаються найчастіше лише в наукових цілях.