Градус кипения жидкостей часто изменяется, например, при давлении 0,76 атмосферы дистиллируются и кипят:
вода при 100°
алкоголь при 78°
серный эфир при 36°
Известно, что атмосфера производит на все тела давление с силою, равною по весу 1 = 0,95 куб. литрам (32” воды или 76 центиметр. (28 дюйм.) ртути. Итак, понятно, что, чем сильнее давление атмосферы, тем более должна возвыситься температура дистиллируемого тела и наоборот. Знаменитый Ватт, убедившись, что жидкости в пустом пространстве кипят при температуре более низкой, чем под давлением воздуха, применил это открытие и к перегонке. Но из опытов других кажется, что при такой методе вовсе не сберегается горячий материал, потому что скрытый теплород паров, наполнивших пустое пространство, гораздо значительнее, чем в парах, поднявшихся при обыкновенных условиях. Между тем, несмотря на это, признано, что, если предоставить парам скорый выход, перегонка будет совершаться скорее, потому что эти пары в покойном состоянии производят на дистиллирующуюся жидкость барометрическое давление, называемое упругостью и сила которого находится в равных отношениях к своей температуре; упругость воды в 120 находится в равновесии с 2–8 атмосферами. Перегонка может применяться к одному или многим телам с целью, чтобы или сгустить (концентрировать) вещество, или образовать новые; это будет понятнее из следующих примеров:
1) Перегонка воды, терпентинового масла
30
2) Перегонка вина, водок, ароматических жидкостей и т. д. – второго случая.
Перегонка последних имеет целью отделить жидкости, более способные улетучиваться, от тех, которые менее эфирны. Когда при дистилляции вина алкоголь нагревается до точки кипения, то он превращается в пары при 78°, а вода только при 100°, – из этого ясно видно, что при температуре 80° приблизительно большая часть алкоголя выделится из вина, и чем сильнее будет повышаться температура, тем более воды превратится в пары одновременно с алкоголем; наконец, когда температура перейдет за 100°, тогда и красящее вещество перегонится вместе с ними. Очевидно, что если пары алкоголя, полученные при 100°, остудить на градус низший водяных паров и высший того, при котором пары алкоголя переходят в жидкость, тогда вода перейдет опять в жидкое состояние и мы получим более или менее ректификованный, безводный алкоголь. Совсем другое бывает при дистилляции различных ароматических растений, содержащих летучее масло
31
Следовательно, перегонка есть такая операция, при помощи которой отделяют действием тепла в закрытых сосудах летучие части тела от более твердых. Эти смешанные тела могут все жидкости, как вино, водка и т. д., или те, которые заключают в себе твердые в растворенном состоянии, как морская вода, растворы смол, щелочи и т. д., обратить в алкоголь и эфир. Итак, перегонкою мы можем извлечь пользу более чем из
3
4
3) Целью некоторых перегонок бывает также получение летучего продукта, образующегося реакцией двух или многих тел при помощи теплорода или действием его на известные тела.
Таким способом получается серный эфир, селитряный эфир, аммониак
32
4) Случается, что подвергают почти такой же операции твердые, составные или органические тела для выделения из них продукта, уже в них самих заключающегося, а также для образования новых посредством реакции и производства анализов. Эта дистилляция может быть названа разрушающею или разлагающею.
Древние знакомы были с тремя родами дистилляции:
1) Per ascensum, когда пары подымались кверху, как при дистилляции в перегоночных кубах.
2) Per latus, или сбоку, как в ретортах.
3) Per descensum, или вниз, когда нагревали верхнюю часть сосуда и перегонка совершалась внизу.
Эти различные названия теперь не употребляются, потому что в основании их лежит один и тот же принцип.
Снаряды для дистилляции рациональным путем
Чтобы приступить к дистилляции спиртуозных жидкостей путем рациональным и удовлетворительным, необходимо иметь снаряды для гонки их или аппараты. Их устраивают самым различным образом, и число их так велико, что легко можно насчитать в Европе несколько сотен разных перегонных снарядов. Объем настоящего сочинения позволяет бросить лишь общий взгляд на эти аппараты; близкое же знакомство с каждым из них в отдельности легче достигается на практике, чем по теории, потому что в последнем случае оно всегда бывает недостаточное.
Перегонный аппарат имеет целью обратить в пары спиртуозные части убродившихся жидкостей, собрать их и, посредством охлаждения, опять сгустить, превратить в алкогольную жидкость. Вследствие этого он распадается на две главные части: на паровик и холодильник. Старинные аппараты этого рода были чрезвычайно просты и далеко не могли давать таких результатов, которые получаются в настоящее время от усовершенствованных и на всех больших заводах употребляемых снарядов. Первые в своем первоначальном виде удержались еще только в старых, небольших винокурнях и ликерных фабриках, и состоят они только из частей самых необходимых для каждого перегонного аппарата: куба с колпаком и холодильника.
Куб (или в меньших размерах перегонная колба) – это, по обыкновению, медный котел, вмазанный в очаг. Качества, которые должен иметь перегонный куб, чтобы давать по возможности самые богатые результаты, следующие: он не должен быть слишком глубок, должен иметь большое дно, которое бы представляло значительную поверхность для нагревания, так что самыми выгодными кубами могут назваться те, которые достаточно плоски и диаметр дна которых относится к глубине как 6 к 2; вверху они должны иметь широкое отверстие, чтобы дать простор развитию и подыманию паров кверху. Куб накрывается поверх этого отверстия и поверхности огня колпаком, род высокой, внутри пустой покрышки, которая кверху должна расширяться и служить к тому, чтобы предварительно принимать подымающиеся пары, отчасти сгущать их, а большую часть проводить посредством выходящей из нее трубочки дальше, в холодильник.
Последний состоит исключительно из медной трубки, опущенной в холодную воду. На стенках этой трубки осаждаются содержащие в себе винный спирт водяные пары дистиллируемой жидкости, превращаются в жидкость, которая и вытекает. На этот конец холодильник должен отвечать следующим требованиям: он обязан иметь как можно большую охлаждающую поверхность, чтобы быть в силах превратить значительное количество паров в капельно-жидкое состояние; должен быть окружен водою, достаточно холодною для того, чтобы облегчать это превращение, и, не будучи ни узок ни широк, должен быть так устроен, чтобы его без труда можно было вынимать для чистки из холодильного сосуда, в котором он лежит; и, наконец, не должен во время дистилляции давать доступ наружному воздуху. Холодильник составляет такую существенную часть перегонного снаряда, что успех предприятия зависит более от его надлежащего устройства, чем от устройства самого куба. Старинные трубки холодильника были прямые; впрочем, были некоторые из них и с зигзагами или вставлялись одна в другую, а промежуток их наполнялся всегда водою; большею же частию употреблялись так называемые змееобразные или кривые трубочки.
Способ добывания водки старинными аппаратами требует всегда многих дистилляций, потому что однократная гонка дает только в таком случае достаточное количество продукта, когда она производится над одной из немногих жидкостей, в изобилии содержащей спирт. При этом куб наполняют дистиллируемой массой так, чтобы она во время кипения не могла проникнуть в верхнюю часть колпака, затем надевают колпак и замазывают все щели между им, кубом и верхним отверстием холодильника. Нагретые до точки кипения, пары алкоголя подымаются в колпак, сначала в нем осаждаются и стекают каплями, но скоро переходят в холодильник и вытекают при его нижнем отверстии в виде очень слабой водки с особым, почти противным, запахом, которую называют тогда по-немецки флегмой, по-русски сивухой, или водкой первой гонки. Она течет через воронку, покрытую куском фланели, в особенную кадку, откуда поступает, со всеми предосторожностями, обратно в куб для второй дистилляции. Тогда поднявшиеся из нее пары дают продукт более крепкий, настоящую уже водку. То, что сперва вытекает, так называемая первая вытечка, представляет продукт сравнительно более крепкий, чем последующая. Обязанность хорошего винокура – смешать их так, чтобы из них получилась водка желаемой пробы. Для приготовления из нее спирта старинными аппаратами надо подвергнуть ее третьей и даже четвертой перегонке.