В каком состоянии находится спирт при температуре
Материал содержит информацию о товарах, употребление которых может навредить вашему здоровью.
С понятием «спирт», «спиртовой раствор» мы сталкиваемся впервые в школьные годы, когда ставим опыты на уроках химии. Но с течением времени знания, полученные в период учебы, «испаряются» вследствие отсутствия возможности применения на практике.
Между тем кое-что из этих школьных знаний может пригодиться. Так температуру замерзания и кипения спирта полезно знать всякому, кто желает научиться отличать качественную водку от подделок, а также …автомобилистам. Поговорим об этом чуть подробнее.
Характеристики замерзания спирта
В большинстве случаев, говоря о спирте, мы имеем в виду этиловый – тот самый вид, который используется при производстве алкоголя. Его характеристиками являются температура замерзания и температура кипения. Так вот, если принять во внимание чистый этиловый спирт, то замерзнет он при очень низкой температуре: -110ºС.
Что значит «замерзнет»? Если перейти на языки химии, то это значит «перейдет из жидкого состояния в твердое». Температуру замерзания называют еще температурой плавления. Разумеется, добиться таких значений в бытовых условиях невозможно.
Почему же иногда, достав из морозилки давно забытую там бутылку водки, мы с удивлением обнаруживаем в ней куски льда?
Водно-спиртовой раствор
Дело в том, что водка не является чистым спиртом, а представляет собой раствор воды, в котором присутствует доля спирта. В зависимости от того, какова эта доля, меняется температура замерзания.
«Разброс» значений, при которых водка подвергается кристаллизации, от -27ºС до -34ºС. Это приблизительные показатели. Чем больше этанола в водке, тем ниже будет предел, когда она сможет превратиться из жидкого алкоголя в, так сказать, «алкогольное мороженое».
Интересно следующее: процесс замерзания идет постепенно, водка загустевает, превращаясь в подобие желе, и только после этого, если температура не меняется, становится твердой. И целиком она почти никогда не замерзает.
Причина: сначала меняют свои характеристики частички воды – они становятся маленькими льдинками. Концентрация спирта в бутылке становится выше, поэтому теперь раствору требуется более низкая температура, чтобы он стал льдом.
Вряд ли в холодильнике возможно создание условий, когда градус понизится до -33 или -40. Это в быту просто технически невозможно, даже если морозильная установка исправна. Поэтому полное превращение в лед вам вряд ли доведется наблюдать, а вот куски льда в бутылке – это вполне вероятно.
Таблица замерзания водно-спиртового раствора
Водно-спиртовой раствор будет менять свои характеристики в зависимости от того, какова доля этанола в нем.
Таким образом, если взять пиво (от легкого до довольно крепкого), то его можно поместить в морозилку и дождаться момента, когда оно полностью заморозится.
Вино обледенеет при температуре -7ºС, то есть тоже в обыкновенной морозилке.
А вот крепкий спиртной напиток заморозить с вероятностью 100% сложнее: все равно небольшое количество спирта останется жидким.
При скольки градусах замерзают прочие спирты?
Теперь возьмем для сравнения другие спирты. Сначала поговорим о самом «страшном» – метиловом. Он замерзнет, если температура внешней среды будет -97ºС. Для других спиртов верны следующие характеристики:
- температура замерзания пропилового -127ºС;
- амилового -78,5ºС;
- бутилового -80ºС.
Как используют способность этанола замерзать?
Вот мы и добрались до самого интересного – для чего замораживают спиртовые растворы? Все просто: для того, чтобы извлекать из них алкогольную составляющую в целях повышения крепости напитка.
А еще это свойство используют производители «незамерзайки», необходимой каждому автолюбителю в условиях нашей северной зимы. Некоторые владельцы автомобилей научились самостоятельно добавлять ей крепости в зависимости от погоды за окном.
Советуем почитать: Как происходит спиртовое брожение?
Кипение спирта
Добавим пару слов о температуре кипения. Спирт – не вода, при нагревании он гораздо быстрее начинает кипеть. При этом из него выделяются пары, вредные для здоровья человека. Вот почему важно знать, что этанол начинает закипать пи температуре +78ºС.
Водно-спиртовой раствор (в пропорциях 1 к 1) закипит при +85ºС.
Внимание: если давление растет, то температура кипения уменьшается. Цифры будут значительно отличаться от приведенных.
Вам есть что добавить к нашей статье? Мы готовы разместить ваши комментарии по теме – они будут полезны для всех. Пишите, будем делиться знаниями!
Источник
Многие начинающие самогонщики приступают к перегонке не ознакомившись с таблицей зависимости температуры кипения браги от процента содержания в ней спирта. Из-за этого они вынуждены постоянно замерять крепость самогона на выходе из аппарата. При наличии устройства непрерывного контроля крепости (попугая) делать замеры крепости не составляет труда. Если же «попугая» у вас нет, и вы вынуждены каждый раз набирать самогон в мерный цилиндр чтобы замерить его крепость — вы совершаете напрасный труд.
Какую информацию можно узнать по температуре браги в перегонном кубе?
- Момент закипания браги. После того, как брага начнет кипеть, можно включать охлаждение холодильника. Делать это раньше — расходовать воду зря. Этиловый спирт, не содержащий посторонних примесей, кипит при температуре 78,4°С (при условии что атмосферное давление будет не выше 760 мм.рт.ст). Однако, в браге этилового спирта всего 10-15%, а значит температура кипения этого раствора будет другой. Чем меньше спирта в браге, тем выше ее температура кипения (см. таблицу).
- Процент содержания спирта в браге.
- Крепость самогона на выходе без использования ареометра. Смотрим на температуру браги в кубе, смотрим в таблицу и с точностью до градуса определяем крепость самогона.
- Момент начала отбора хвостовой фракции.
- Момент окончания перегонки.
- Остаток спирта в браге в любой момент времени.
Температурный контроль при перегонке браги
- Допустим, вы залили в перегонный куб 20 литров браги.
- При достижении брагой температуры 78°С вы включили подачу воды в холодильник. Когда брага нагрелась до 91°С из холодильника начал активно капать дистиллят. Значит содержание спирта в браге около 14%. Первые капли дистиллята могут появиться и на более низкой температурной отметке, однако мы ориентируемся именно на момент, когда капать начинает очень активно, практически непрерывной струйкой.
- В процессе перегонки смотрим на температуру браги и определяем крепость самогона по табличке. При желании перепроверяем крепость самогона ареометром.
- Как только брага нагрелась до 98°С перегонку можно прекращать, так как к этому моменту спирта в браге осталось не больше 2,5% и для извлечения этих нескольких граммов спирта придется потратить слишком много времени и энергии.
Температурный контроль при перегонке спирта-сырца
- Допустим, вы залили в перегонный куб спирт-сырец крепостью 20%
- Смотрим в таблицу и видим, что кипеть эта смесь начнет при температуре около 88°С. Поэтому подачу воды в холодильник не включаем, пока температура спирта в кубе не поднимется до 82-85°С. Экономим воду.
- Отбор тела ведем до тех пор, пока температура в кубе не поднимется до 93°С. Крепость самогона при этом будет около 53%. Дальше отбираем хвосты.
- Хвостовую фракцию отбираем до температуры в кубе 99°С.
Что важно помнить, пользуясь вышеприведенной таблицей?
В зависимости от атмосферного давления, температура кипения спирта меняется. Так при низком давлении 750 мм.рт.ст спирт будет кипеть при 77,83°С, а при высоком давлении 770 мм.рт.ст спирт закипит при 78,46°С.
Крепость самогона на выходе из вашего аппарата может отличаться от приведенной в таблице в случае, если вы используете аппарат с несколькими сухопарниками или с дефлегматором. Проведите несколько пробных перегонок и составьте свою собственную таблицу.
Источник
Свойства спиртных напитков всегда интересовали человека, ведь из-за особого состава они непохожи на все остальные жидкости, предназначенные для питья. Для того чтобы понять это, даже не нужно было знать формулы веществ. Как пример, историки знают об особенно холодных зимах в Европе по сохранившимся документам, где указано, что в погребах даже замерзало вино. Какова температура замерзания спирта и содержащих его напитков, тогда не было известно. В наши дни наука продвинулась вперёд и этот вопрос можно прояснить.
Этиловый спирт
Так как в алкогольных напитках (и прошлых столетий, и современных) содержится именно этиловый спирт, его свойства наиболее интересны не только химикам и физикам, но и всем остальным людям. Зная соотношение спирта и воды в напитке, можно рассчитать, при какой температуре он превратится в лёд и возможно ли это в бытовых условиях.
Этанол – он же этиловый, винный спирт, метилкарбинол или же просто спирт – в стандартных условиях представляет собой бесцветную прозрачную жидкость. Он горюч и выделяет летучие пары. Вкус и запах продукта примерно представляют себе все. Одноатомный насыщенный спирт со знакомой со школьной скамьи формулой C2H5(OH) используется не только в производстве алкоголя, но и как топливо, растворитель, компонент дезинфицирующих средств и лекарств, в парфюмерии, пищевой и химической промышленности. В медицине применяется раствор спирта 96-ти или 70%, который должен быть предварительно очищен.
Как замерзает этиловый спирт
Замерзание – это тот момент, когда вещество меняет агрегатную форму, переходя из жидкой формы в твёрдую, кристаллическую. На этот процесс оказывают влияние состав и молекулярные свойства вещества, наличие в нём примесей, уровень атмосферного давления в момент охлаждения и другие факторы.
Что касается этилового спирта, то достигнуть этого состояния в естественных природных условиях на планете Земля ему не суждено: абсолютная температура замерзания спирта равна -117°C. По другим данным это показатель составляет -114 или 115°C. Вот какой продукт не боится никаких морозов, может, поэтому прочно ассоциируется с согреванием.
Спиртовые растворы
Спиртосодержащие напитки тоже устойчивы к холоду, но заморозить их всё же возможно – как вино из европейских погребов, которое фактом своего замерзания ясно говорило об экстремальных для тех широт и времени температурах. Всё дело в воде и других добавках, которые делают из чистого спирта раствор, разбавляя его концентрацию.
Раствор, в котором спирта в 2 раза меньше, чем воды, замерзает при -17°C. Если соотношение спирта и воды составляет 1:3, то его температура замерзания будет уже -11 градусов ниже нуля.
Водка представляет собой 40%-ный раствор спирта, то есть в ней 6 частей воды и 4 части спирта. Она замерзает при 25–29° ниже нуля. Если же напиток превратился в лёд при более высокой температуре, например, -20 градусах, это уже серьёзный повод усомниться в его качестве и составе. Водка, разбавленная пополам с водой, переходит в твёрдое состояние уже при -7,5°C.
При этом водка замерзает постепенно, но не так, как вода. Сначала она становится вязкой, желеобразной, а потом индевеет отдельными пластинами. Это связано с тем, что по мере замерзания в растворе увеличивается концентрация этанола, процесс отвердевания протекает неравномерно. Загустевшая водка не имеет характерного вкуса и запаха, за счёт чего пьётся легко, а потому очень просто увлечься экспериментом, перебрать с её количеством и получить серьёзное отравление.
Пиво относится к слабоалкогольным напиткам, так как содержит мало этанола. И замерзает оно уже при -2 градусах, о чём знают все, кто хоть раз забывал пиво в морозилке, надеясь охладить его быстрее. Пить такой напиток не опасно, однако он может потерять во вкусовых качествах. То же самое относится и ко всем слабо- и среднеалкогольным напиткам: вину, вермуту, коктейлям.
Интересно, что сильное охлаждение играет существенную роль в приготовления ряда алкогольных напитков. Некоторые разновидности бренди и метаксу по технологии специально подвергают выдержке при -6°C в течение нескольких месяцев.
Другие разновидности спирта
Изопропиловый спирт используют в качестве заменителя этанола в косметике, парфюмерии, для производства растворителя, антифриза, для сварки оптических волокон и так далее. Замерзает при -90°C. 70%-ный изопропанол применяется в качестве антисептика, пропитывающего медицинские салфетки. Его температура замерзания выше, примерно -29 градусов.
Метиловый спирт (метанол, древесный спирт, метилгидрат) имеет формулу CH₃OH. Сильный растворитель, в основном используется для производства формальдегида. Метанол – опаснейший яд, причём даже в малых количествах. 60%-ный раствор метилового спирта замерзает при температуре -75,7°C, 20%-ный – при -15°C, 10%-ный – при 5,6°C.
Нашатырный спирт – это водный раствор гидроксида аммония. Известен своим резким запахом и способностью приводить в чувство при обморочном состоянии. Также его применяют для того, чтобы вызвать рвоту при отравлении алкоголем: нужно выпить раствор нашатыря, 5-10 капель на 100 мл воды. Чаще всего в медицинских и бытовых целях нам помогает 10% раствор аммиачной воды, который обладает свойством замерзать уже при -12 градусах по Цельсию. 25%-ный раствор затвердевает при температуре -56°C.
Источник