Сырой спирт, получаемый после перегонки бражки, помимо этилового спирта, содержит примеси, являющиеся побочными продуктами нормального спиртового брожения (альдегиды и сивушные масла) и про нежелательных бактериальных брожений (как например летучие кислоты), совершенно избежать которых невозможно. Кроме того в спирте-сырце имеются вещества, образующиеся в процессе перегонки бражки в результате химического соединения спиртов и кислот в так называемые эфиры вследствие окисления спирта в альдегиды.
Примеси спирта-сырца делят на четыре класса: эфиры, альдегиды, кислоты и высшие спирты; в каждый класс в свою очередь входит ряд веществ. Исследованием различных сортов спирта-сырца было установлено присутствие в нем свыше 40 веществ. Некоторые вещества находятся в спирте-сырце в минимальном количестве, другие присущи только некоторым особым родам спирта-сырца, третьи по химическому составу и свойствам близки к примесям, приобладающим в данном спирте-сырце, четвертые легко выделяются из спирта при перегонке.
Природа отдельных примесей и их количественные соотношения зависят от вида сырья (картофель, хлебные злаки, патока, фрукты и пр.), от методов приготовления затора и дрожжей, способа перегонки, применяемого при получении сырого спирта, а так же и от конструкции перегонных аппаратов. В спирте, полученном из картофеля, например, общее количество примесей составляет обычно 0,3-0,5 весовых частей на 100 весовых частей этилового спирта. В спирте из виноградных выжимок процентное содержание примесей нередко в три раза больше.
Содержавшуюся в спирте-сырце воду также следует считать примесью, по крайней мере по отношению к чистому спирту.
Для практических целей достаточно изучения наиболее характерных и количественно преобладающих примесей.
Примеси спирта обладают разной температурой кипения. Если расположить их в зависимости от этого фактора, то получится следующий ряд (табл. 1)
Таблица 1
Примесь | Температура кипения (в Cº) | Примесь | Температура кипения (в Cº) |
Уксусный альдегид…..
Муравьиноэтиловый эфир………………………. Уксусноэтиловый эфир……………………… Этиловый спирт……. Изопропиловый спирт……………………… Пропиловый спирт…. Пропиловый спирт…. Вода………………………. Ацеталь…………………. Изобутиловый спирт.. Изомасляноэтиловый эфир………………………. |
20,8
54,15 56,0 77,05 78,3 82,1 97,4 100,0 102,9 108,4 110,1 |
Бутиловый спирт……..
Масляноэтиловый эфир……………………….. Оптическидеятельный амиловый спирт….. Изоамиловый спирт… Изовалерианоэтиловый эфир…………………….. Амиловый спирт …… Уксусноизоамиловый эфир………………………. Фурфурол……………… Изоварианоизоамиловый эфир…………………. |
117
121,0 128,0 132,0 134,3 138,0 137,6 162,0 196,0 |
По характеру их выделения примеси спирта-сырца делят на две большие группы:
1)головные примеси, т. е. вещества, более летучие, чем этиловый спирт;
2)хвостовые примеси, менее летучие, чем этиловый спирт.
К головным примесям относятся уксусный, альдегид муравьиноэтиловый эфир, уксуснометиловый и уксусноэтиловый эфиры, объединяемые в заводской практике под названием альдегидов и эфиров.
Некоторые хвостовые примеси имеют маслянистый вид и не растворяются в воде, поэтому их называют маслами, а чаще сивушными маслами.
Хвостовые примеси состоят главным образом из:
1)гомологов этилового спирта: пропилового, изопропилового, бутилового, изобутилового, амилового, изоамилового спиртов;
2)сложных эфиров, образующиеся под влиянием летучих кислот, и
3)соединений, очень близких к эфирным маслам.
Состав сивушных масел зависит от сырья, из которого получен спирта-сырец, и от методов его выработки.
Помимо групп головных и хвостовых примесей различают группу промежуточных продуктов. В нее входят изомасляноэтиловый эфир, кипящий при 110,1º, изовалериноэтиловый эфир, кипящий при 134,3º. Эти примеси по своим физическим свойствам могут быть отнесены к головным или хвостовым примесям в зависимости от крепости спирта.
Промежуточные продукты наиболее трудно отделяются от спирта-сырца. При обычно практикующейся очистке спирта путем перегонки на периодически действующем ректификационном аппарате. Для перевода этих трудно отделимых примесей в легко отделимые требуется предварительная химическая
очистка спирта-сырца.
В спирте-сырце имеются примеси, с трудом отделяющиеся при ректификации.
К числу их относятся, с одной стороны, примеси, обладающие температурой кипения, близкой к температуре кипения этилового спирта (уксусноэтиловый эфир), с другой стороны примеси (уксусный альдегид) с температурой кипения, сильно отличающийся от температуры кипения этилового спирта, но обладающие способностью растворяться в нем и его парах (см табл. 1).
Альдегиды и непредельные соединения очень трудно удалить при помощи обыкновенных периодически действующих аппаратов. Эти вещества обычно дают увеличенные выхода начальных 3 и 2 сортов, а иногда в некотором количестве переходят в 1 сорт, загрязняя и ухудшая его качества.