Страница 2 из 9
Различают обыкновенно три рода брожения: винное, кислое (уксусное) и гнилостное. Под первым разумеют процесс разложения веществ, содержащих сахар, алкоголь и углекислоту; второе заключает в себе (так называемое) образование уксуса, а третье – акт гниения всех составных организмов. Некоторые вещества могут подвергаться всем трем родам брожения, некоторые – только двум или одному. Но наука не принимает этого подразделения. Она признает только один вид брожения, которое только обнаруживается различными действиями, будь то превращение крахмала в сахар в растящихся хлебных растениях, или преобразование вина в уксус, или гниение животных тел.
Винное, или спиртовое, брожение, следовательно, самое важное, потому что оно составляет основание для приготовления вина, варения пива и курения водки. Под ним разумеют процесс разложения, посредством которого сахар превращается в винный спирт и угольную кислоту. При этом надо заметить, что все сорта сахара могут подвергаться этому процессу, но только преимущественно растительный сахар. Кроме присутствия надлежащего для винного брожения сахара, потребна еще теплота от 15 до 25 °R (18,75–25 °C), вода и фермент.
Дрожжи могут назваться самым лучшим ферментом. Это зернисто-слизистое вещество, образующееся в бродящих жидкостях вверху или внизу сосуда, горькое на вкус и желтоватого цвета. Новейшие исследования показали, что дрожжи суть не что иное, как вид растения, стоящего на самой низкой ступени органического развития, губка (гриб). Пивные дрожжи (верхние и нижние) и водочные – самые употребительные ферменты.
Теория перегонки
Все весомые тела могут, в отношении того влияния, которое оказывает на них теплород29, быть разделены на плавкие и неплавкие. Большая часть последних переходит от действия теплорода из твердого состояния в жидкое, а из жидкого в газообразное, или эластично жидкое. Так как тела переходят в эти два состояния только вследствие повышения градусов тепла, то из этого следует, что понижение их должно возвратить их опять в прежнее состояние. Вода, нагретая до 80 °R, или 100 °C, обращается в пары, и эти пары, будучи приведены в среднюю температуру, например в трубочку холодильника, передают свой теплород окружающим их телам и снова переходят в жидкое состояние; дальнейшее уменьшение теплорода, которое понизит температуру ниже 0 °C, превратит их в твердое состояние, в лед.
Всем известно, что жидкости от действия теплорода расширяются; это расширение начинается в тех частях, которым прежде теплота сообщается; делаясь легче, они подымаются на поверхность жидкости, холодные же опускаются к низу. Когда жидкость нагрета до известного градуса, то температура более не повышается, но те части, на которые теплота действует непосредственно, всплывают на поверхность жидкости в форме пузырей и обращаются в пары; эта операция называется кипяченьем. Тела, обращенные таким образом в пары, возвращаются опять в жидкое состояние, когда встретят тела более холодные, которым они могут передать свою излишнюю теплоту; в этом и заключается теория перегонки.
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 масла30 и т. д. – пример первого случая.
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 масло31; оно улетучивается обыкновенно скорее, чем алкоголь, и при перегонке остается с ним вместе.
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 какого-нибудь раствора, тогда как прежде, когда еще не были знакомы с паровой дистилляцией, они совершенно пропадали.
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, аммониак32 или летучая щелочь, хлор и различные кислоты.
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.