Дистилляция vs ректификация: что выбрать и почему. Чем отличается процесс дистилляции от ректификации и что лучше

Дистилляция – разделение жидких смесей на фракции путем перегонки. Ректификация – полное разделение смесей на компоненты многократной перегонкой, производимой в специальных колоннах.

Определение

Дистилляция – перегонка или испарение жидкости, ее последующее охлаждение и конденсация паров.

Ректификация – процесс разделения смесей, основанный на многократном испарении жидкостей с конденсацией паров. Ректификацию выполняют в ректификационных колоннах.

При простой перегонке в емкость дистиллятора заливают жидкость с сырьем (например, лепестки цветов), ее нагревают с помощью источника тепла. В процессе нагревания, жидкость испаряется. Образующийся пар отводят в холодильник, в котором осуществляется его конденсация и превращение в дистиллят. В случае нагревания воды с цветочными лепестками получают соответствующее эфирное масло.

Сравнение

При дистилляции выполняется однократное испарение летучих компонентов, входящих в состав смеси. При столь простой перегонке нельзя достичь абсолютного разделения смесей. Методом дистилляции можно выделить одновременно только один ингредиент.

Дистилляция. Схема

При ректификации одновременно в одном устройстве колонного типа выделяют несколько ингредиентов (например, из нефти выделяют бензины, мазут, соляру) и получают практически полное разделение смесей. Чистота выделяемых веществ при ректификации достигает 80 – 90 %.

Следовательно ректификация позволяет получать на выходе практически чистый ингредиент, с минимальным количеством примесей, в отличии от обычной перегонки, вернее, дистилляции, при которой на выходе имеют неконтролируемый набор различающихся веществ.

Основная цель дистилляции – сохранение аромата и вкуса продукта, передаваемого ему сырьем, из которого он производится. В ректификованных продуктах вкус и аромат выхолащиваются в процессе ректификации. Эфирные масла, полученные дистилляцией, способны окисляться, они, по сути, остаются в какой-то степени «живыми». Выхолощенные ректификацией эфирные масла, можно сказать «мертвые». Их концентрация достигает запредельных значений, они способны убивать «живое».

Ректификация — более сложный процесс перегонки и очищения алкоголя, чем дистилляция. Спирт-ректификат лишен сторонних примесей, поэтому вызывает меньше побочных эффектов, но не обладает запахом и вкусом используемого сырья. Выбор между методами перегонки зависит от типа алкоголя и предпочтительных качеств напитка.

Что такое дистилляция алкоголя?

Дистилляция — это относительно простой способ получения спиртных напитков, который основан на разнице между температурой кипения различных веществ. Последовательность действий при приготовлении или водки-дистиллята следующая:

1. Замешивание . Способы изготовления концентрата и сырье могут отличаться. При дистилляции итоговый продукт частично сохраняет вкус и запах браги, поэтому чаще используются фрукты, злаки и т. д. Простой самогон можно приготовить из сахара, однако его качество ниже. При использовании стороннего сырья необходимая для брожения глюкоза поступает в сырье из фруктов или злаков в виде растворимых соединений.
2. Брожение. В теплой среде дрожжи разлагают сахар до углекислого газа и спирта. При низкой или слишком высокой температуре процессы замедляются, т. к. часть микроорганизмов погибает, поэтому особые условия для брожения не требуются. Емкость с брагой либо герметично закрывают, либо надевают на горлышко медицинскую перчатку, чтобы обеспечить выход углекислого газа.
3. Перегонка. После завершения переработки сахара брагу переливают в специальную емкость. В дальнейшем конструкция постепенно нагревается до температуры кипения. Термообработка приводит к испарению вредных веществ и спирта. Конденсат оседает на поверхности и с помощью трубок перегоняется в емкость с самогоном.

Дистилляция может быть прямой или фракционной. Последняя подразумевает удаление вредных примесей. Соединения обладают различной летучестью, поэтому производители сливают первую часть жидкости. Она содержит альдегиды и ацетон и не может употребляться в пищу. Из-за специфического состава «головы» обладают характерным запахом, но рекомендуется контролировать крепость и объем продукта для уточнения границ.

В «хвостах» содержатся . Их концентрация резко повышается, когда крепость струи понижается до 35-40%. Последнюю порцию либо сливают, либо добавляют в следующую партию браги. Выделять ее из сырья нецелесообразно, т. к. спирта в жидкости содержится относительно мало. «Хвосты» менее опасны для здоровья, чем «головы», но их не рекомендуется употреблять.

Прямая перегонка позволяет сохранить больше первоначальных качеств браги, однако вместе с эфирными маслами и вкусовыми компонентами в жидкость попадают сивушные масла. Такого алкоголя желательно избегать, т. к. он быстрее вызывает опьянение. Повышается риск возникновения похмельного синдрома, аллергических реакций и других побочных эффектов.

Что такое ректификация?

Чтобы дать ответ на вопрос о том, что такое ректификация, необходимо детально рассмотреть процесс приготовления алкоголя. В данном случае производитель также замешивает брагу и оставляет ее на некоторое время для выделения молекул спирта. В дальнейшем обязательно проводится первичная дистилляция, т. к. для ректификации требуется не концентрированное сусло, а готовый разбавленный алкоголь (40%). Отличия заключаются в процессе вторичной перегонки.

Аппарат для ректификации устроен сложнее. В нем есть дополнительный отсек для сбора летучих паров. Устройство подвергается нагреву, но работает иначе за счет принципа теплообмена между оседающим конденсатом и поступающим паром. В результате соединения с самой низкой температурой кипения повторно нагреваются и испаряются, после чего оказываются в отдельной емкости. Потребитель получает очищенный спирт.

Более строгое разделение продуктов обмена позволяет эффективно удалять из напитка лишние примеси. Полученная после обработки жидкость не обладает вкусом и запахом браги, но вызывает меньше побочных эффектов. Такой спирт часто используется для производства водки.

Отличия дистилляции и ректификации

Дистилляция и ректификация отличаются степенью очищения конечного продукта. В первом случае жидкость содержит не только спирт, но и иные летучие примеси, которые отвечают за вкус и запах напитка. Полностью удалить вредные соединения в процессе дистилляции без применения дополнительного промышленного оборудования трудно, а в домашних условиях — невозможно. Даже после дополнительной перегонки и тщательной фильтрации доля примесей останется в продукте.

Ректификация подразумевает полное удаление примесей из напитка. В результате человек получает не самогон, а спирт, который можно использовать самостоятельно или для приготовления других продуктов. Ректификованный дистиллят (или ректификат) считается предпочтительным, поскольку наносит меньше вреда здоровью, но он не обладает вкусом браги.

Что лучше — дистилляция или ректификация?

При выборе между способами обработки браги следует учитывать, что ректификация — это подвид дистилляции. Кроме того, через колонну можно перегонять только готовый спирт, который уже был отделен от браги. Полностью отказаться от дистилляции невозможно. Традиционно при выборе рассматриваются дистиллят и ректификат — итоговые продукты перегонки.

Дистиллят обладает первоначальными качествами браги и сохраняет специфические вкусовые нотки и запах. Это важно при изготовлении таких напитков, как , и т. д. Ректификат — это чистый концентрат без сторонних примесей. Чтобы насытить его вкусом, необходимо дополнительно настаивать спирт на каком-либо сырье (орехи, травы) или вводить добавки в состав. Ректификация считается предпочтительной при изготовлении водки, т. к. для получения качественного напитка требуется максимальное очищение жидкости.

Выбор между способами перегонки зависит от требуемых качеств напитка. В большинстве случаев предпочтение отдается дистилляции, т. к. продукты, полученные с помощью данного метода, обладают более утонченным вкусом. Ослабить негативное влияние напитков на здоровье и очистить жидкость от примесей можно с помощью дополнительной фильтрации. В таких случаях традиционно применяется уголь или молоко.

Иногда для более качественного разделения фракций и придания прозрачности используется вторичная перегонка. Необходимо постоянно контролировать температуру и крепость струи, чтобы избежать попадания вредных веществ в «тело» напитка.

Вкусовые и ароматические качества дистиллята можно дорабатывать. Например, закрытое в бочках вино созревает и изменяется. В результате напиток приобретает терпкий и выраженный вкус. Данное свойство часто используется при производстве пива. В случае с ректификатом подобные процедуры нецелесообразны, т. к. продукт состоит из воды и этилового спирта. Однако напиток более стабилен.

Ректификат лишен особых вкусовых свойств, но может быть использован для изготовления других продуктов или бытовых целей. Срок годности такого напитка увеличивается, т. к. отсутствуют компоненты, подверженные порче.

Различные спиртные напитки получают различным путем. Помимо сырьевых различий спиртное может относиться к дистилляту или ректификату. Отличия у этих двух групп напитков на первый взгляд могут показаться незначительными, однако на деле эта разница существенна. И дистиллят, и ректификат можно получить в домашних условиях, если (рекомендуем выбрать аппарат с ректификационной колонной марки или с сухопарником марки ), позволяющий проводить режим ректификации. Для этого в его конструкции в обязательном порядке должна наличествовать колонна с призматической или регулярной проволочной насадкой, на которой и будет происходит процесс ректификации. Конечно, можно , но в случае с ректификационной колонной придется потрудиться значительно больше, чем с простым бытовым дистиллятором.

Нужно понимать, что и ректификат, и дистиллят — это растворы этилового спирта. В чем же принципиальное отличие этих двух жидкостей?

Дистиллят или ректификат: что чище?

Дистиллят получают путем дробной (фракционной) перегонки браги. Чаще всего брагу сначала перегоняют без разделения фракций на спирт-сырец, а уж его затем перегоняют дробно с отделением “голов”, “тела” и “хвостов”. Так вот “тело” — это и есть дистиллят. Это раствор этилового спирта крепостью не выше 85-90 градусов, содержащий в себе различные примеси. Это важно. Именно примеси (сложные эфиры, другие спирты, др.) создают характерный вкус и аромат дистиллята: это привкус и аромат того сырья, из которого была поставлена брага. Именно в этом суть изысканных и элитных дистиллятов — виски, коньяков, кальвадоса, рома и прочих. Виноградное, зерновое, фруктовое сырье дает свои характерные неповторимые нотки.

Ректификат же — это полностью очищенный спирт. В его растворе присутствуют только этанол и вода. При выгонке на ректификационной колонне крепость его доходит до 95-96 градусов (максимально возможная крепость при нормальных условиях). Ректификат лишен каких-либо вкусоароматических ноток сырья, из которого этанол был получен при брожении. Без сомнения, ректификат абсолютно чист, по сравнению с дистиллятом. Но насколько это важно?

Ректификат или дистиллят: что вреднее для здоровья?

Существует мнение, что определенное наличие примесей делает дистиллят более безопасным для употребления. Дело в том, что при употреблении дистиллята отдельные вещества из группы “сивушных масел” (в малом количестве) как бы “подготавливают” печень к переработке спиртного. Исходя из этого предположения, получается, что при одинаковом употреблении правильно очищенный дистиллят вызовет гораздо менее выраженный похмельный синдром, чем при той же дозе разведенного до той же крепости ректификата. Ну и нагрузка на печень будет чуть меньшая. Некоторые научные труды времен СССР подтверждают более токсичное воздействие на организм ректификата по сравнению с дистиллятом. Ректификат в силу своей чистоты будет и более “жестким” на вкус, поскольку примеси в дистилляте (в зависимости от сырья) будут его смягчать.

Однако каких-либо широко известных научных исследований в этой области обнародовано не было, поэтому на 100% говорить о том, что дистиллят менее вреден, чем ректификат, нет оснований. Да и индивидуальная переносимость алкоголя каждым конкретным человеком варьируется в широких пределах. По этой же причине не совсем корректно будет судить о том, что лучше — дистиллят или ректификат. Как известно, на вкус и цвет все фломастеры разные.

Ну, и чтобы не оставалось непонимания, ответим на самые частые вопросы:

1. Самогон — дистиллят или ректификат?
   Самогон — это дистиллят. Получают его дистилляцией — перегонкой (спирта-сырца). Крепость его, как правило, не превышает 85-90 градусов.
2. Водка — дистиллят или ректификат?
   А вот водка — это ректификат. Максимально очищенный спирт, разведенный водой до крепости 40 градусов. Это уже потом водку настаивают на березовых бруньках, перце и прочих приятных вещах. Но все равно спирт в ней остается ректифицированным. Конечно, все это имеет место, если речь идет о водке промышленного производства. Домашние “водки”, полученные разведением сахарного, зернового или виноградного дистиллята дистиллятами и останутся.
3. Спирт — ректификат или дистиллят?
   Название “спирт” говорит само за себя. Это ректификат, поскольку дистиллят имеет определенные примеси и его очистка не стопроцентная. Медицинский спирт — это всегда ректификат. И даже технические спирты получают в промышленности ректификацией.

В любом случае, только Вам решать, что больше приходится по вкусу — дистиллят или ректификат. В зависимости от предпочтений у Вас и будет задача, : остановиться на классическом дистилляторе или приобрести полноценную ректификационную колонну. Надо отметить, что бытовые колонны могут работать также и в режиме дистилляции, потому они более универсальны, хотя и чуть более дороги, чем классические самогонные аппараты.

За страшным словом «ректификация» кроются сложные химические процессы. Состоят они в том, что сложное вещество разделяется на простые составляющие за счёт разной температуры их кипения. То есть из смеси отнимаются чистые элементы путём их испарения и конденсации.

Многие начинающие винокуры задаются вопросом: чем отличается дистиллят от ректификата? На первый взгляд оба эти процесса кажутся похожими, но на самом деле принцип их работы, цель и конечный результат отличаются.

Дистилляция в домашних условиях производится через самогонный аппарат. Перебродившее сырье заливают в и нагревают. Первым начинает испаряться этанол. Пар по трубке переходит в холодильник, где охлаждается и конденсируется. Таким образом из браги, которая по большей части состоит из воды, извлекается спирт крепостью примерно 40°.

Процесс ректификации происходит сложнее. Для него используется ректификационная колонна. На этот раз в перегонный куб заливается не брага, а уже готовый дистиллят. Жидкость нагревается и превращается в пар. Наверху колонны он охлаждается за счёт системы теплоотвода и конденсируется. Происходит взаимодействие между паром, стремящимся вверх, и флегмой, стекающей вниз по стенкам.

На протяжении всего цилиндра располагаются тарелки или насадки, обеспечивающие увеличение площади соприкосновения этих двух фаз. На каждой тарелке происходит массообмен . При этом пар насыщается легколетучими веществами и отдаёт жидкости труднолетучие. Так он проходит через все тарелки, и в результате вверху колонны накапливается самый низкокипящий компонент смеси. Его затем отбирают из колонны и конденсируют. Так получается чистый 96-процентный спирт.

Из написанного выше ясно, что цель дистилляции - получение спирта из браги, а задача ректификации - его отчистка от примесей. Ректифицированный спирт широко используется в различных областях, но в алкогольной промышленности он пригоден только для изготовления водки и разбавления других напитков. В отличие от дистиллята, ректификат не имеет вкуса и запаха сырья, создаваемых за счёт примесей.

Так что же лучше - ректификационная колонна или самогонный аппарат? Все зависит от целей и доступных средств винокура. Производить ректификацию в домашних условиях труднее и опаснее, зато на выходе получается чистый, менее токсичный продукт. Дистиллят содержит больше вредных примесей, но при правильном подходе можно создать качественный и вкусный алкоголь.

Оборудование

В предыдущем пункте было разобрано, что дистилляция и ректификация не являются взаимозаменяемыми действиями. Сначала происходит перегонка сырья, а затем, по необходимости, очистка полученного самогона от примесей. Теперь пора разобраться, как устроено оборудование для этих процессов и как сделать их в домашних условиях.

Самогонный аппарат

Для дистилляции в кустарном производстве подойдёт даже самое примитивное устройство, собранное из подручных средств. Оно состоит из перегонного куба, холодильника и соединительных трубок.

Удостоверившись, что все части дистиллятора герметичны и нигде нет утечек, можно смело приступать к эксплуатации. Перед и после использования установку рекомендуется тщательно чистить водой и моющими средствами. Это благотворно скажется на вкусе алкоголя и продлит жизнь аппарата.

Дистилляция и ректификация широко используются в промышленности. Этими способами очищают этиловый спирт, из нефти выделяют керосин, бензин, ДТ и прочие компоненты, в парфюмерии получают ароматические вещества и многое другое.

В основу обеих технологий положен один и тот же принцип перегонки жидкости. Тем не менее, различия есть, и довольно серьезные.

Определение, схема устройств и принцип работы

Дистилляция

Дистилляцией называется процесс, в ходе которого жидкость, находящаяся в кубе (емкости) нагревается и испаряется, после чего охлаждается и конденсируется. Пар в итоге может переводиться в жидкость или твердое тело (второй вариант в данной статье не рассматривается). Продукт на выходе называется дистиллят. Или кубовый остаток (так называется жидкость, которая не испарилась), в зависимости от того, с какой целью перегоняли исходную смесь.

Устройство простейшего аппарата для получения дистиллированной воды. Жидкость находится в кубе 1 с крышкой 2 и термометром 3. После нагрева емкости, вода превращается в пар, который поднимается вверх и попадает в трубку 4 с вентилем 5. А оттуда – в трубку 6, находящуюся в холодильнике 7. Чтобы пар сконденсировался и снова перешел в жидкое состояние, его надо охладить. Для этого трубка 6 омывается проточной ледяной водой. Для повышения эффективности охлаждения, она завита в спираль, чтобы пар дольше находился под действием низкой температуры. Выйдя из холодильника, жидкость попадает в сосуд для сбора дистиллята.

При дистилляции смеси, состоящей из двух компонентов (одним из них является базовая растворяющая жидкость, а второй – в ней растворенный), в пар превращается низкокипящий, то есть тот, у которого более низкая температура кипения. А высококипящий (с более высокой температурой кипения) остается в жидком состоянии. Термометр нужен для регулирования степени нагрева так, чтобы данный параметр находился между указанными температурами.

Отличительной особенностью дистилляции является тот факт, что летучие компоненты испаряются однократно. При таком простом способе невозможно добиться высокой степени разделения составляющих смеси. Кроме того, выделяется только один ингредиент.

Ректификация

Ректификация – это процесс, на начальном этапе которого жидкость, как и при дистилляции, тоже нагревается и испаряется. Но затем пар попадает в ректификационную колонну. В ней, за счет противотока между жидкой и газообразной фазами смеси, происходит тепловой и массовый обмен между паром и сконденсировавшимися каплями. Исходная смесь делится (притом, с высокой степенью очистки) на компоненты с разными температурами кипения за счет того, что жидкость, фактически, многократно испаряется и конденсируется.

Схема простейшего ректификатора, который можно изготовить даже в домашних условиях. Он состоит из куба, подогреваемого на огне или водяной бане. Над ним расположена ректификационная колонна (в бытовых аппаратах – царга, представляющая собой жесткую трубу) с заполняющими ее насадками (на рисунке называются «мочалки», потому что для домашних устройств их нередко делают из дешевых металлических кухонных мочалок). Над ней – дефлегматор. Сбоку, напротив узла отбора дистиллята, находится специальная отводящая трубка (на схеме окрашена красным). Она соединена с холодильником и далее – с приемной емкостью. В лабораторных и бытовых ректификаторах в качестве «мочалок» применяются насадки, которыми заполняется колонна. Самые популярные: спирально призматическая (Селиваненко) и регулярно проволочная (Панченков). Первая дает самую лучшую степень очистки, вторая, при достаточно эффективной работе, наиболее простая по конструкции. Делаются, обычно, из нержавейки или меди. В промышленных установках вместо насадок применяются специальные тарелки.

Аппарат работает следующим образом. Исходная смесь нагревается в перегонном кубе и начинает испаряться. Пар проходит через ректификационную колонну. На узле отбора дистиллята часть пара отводится через красную трубку, попадает в холодильник, конденсируется и стекает в приемную емкость. Другая часть поднимается в дефлегматор. Последний представляет собой, по сути, еще один холодильник с проточной водой в рубашке. В нем эта вторая часть пара тоже конденсируется, после чего в виде капель, которые называются флегмой или орошением, стекает в ректификационную колонну и движется внутри нее сверху вниз. Расход воды для охлаждения дефлегматора можно регулировать, тем самым изменяя количество орошения, поступающего обратно в колонну.

В ректификационной колонне осуществляется противоток двух фаз – пар поднимается вверх, флегма опускается вниз. Между ними происходит массовый и тепловой обмен, в результате которого пар обогащается низкокипящими (легколетучими) компонентами смеси, а капли стекающей жидкости – высококипящими (труднолетучими) ингредиентами. За счет этого, при достаточной высоте колонны, из верхней ее части (узел отбора дистиллята) выводится целевая фракция большой степени чистоты. Насадки в колонне служат для интенсификации массового и теплового обмена, поскольку конденсация пара осуществляется именно на их развитой поверхности. В промышленных установках это происходит на тарелках.

Каждая находящаяся в колонне тарелка, называется физической (ФТ). Она нужна для того, чтобы между жидкой и паровой фазами как можно быстрее достигалось состояние равновесия. Пузырьки пара проходят сквозь находящийся на ФТ слой флегмы. В результате ускоряется массовый и тепловой обмен между фазами. Но, после прохождения пара через одну ФТ равновесия еще не будет, потому что КПД данного элемента колеблется в пределах от 50% до 60%. Таким образом, чтобы получить равновесное состояние фаз, которое бы соответствовало одной теоретической тарелке (ТТ), надо поставить две ФТ. Это значит что, если по расчету требуется колонна на 40ТТ, то в действительности в нее надо ставить 80ФТ.

Установки для ректификации бывают непрерывные и периодические.

В первых жидкая смесь все время подается в колонну, и также постоянно из нее выводятся разделенные ингредиенты. Во вторых в куб сразу загружается определенное количество смеси, после чего аппарат работает до полной ее переработки.

В бытовых устройствах в качестве ректификационной колонны используется царга. Это труба диаметром от 30мм до 50мм, заполненная по всему объему насадками. Чтобы последние не высыпались, по краям ставят проницаемые для пара и капель пыжи. Состояние равновесия фаз достигается в том случае, когда пар проходит через некоторый слой царги, эквивалентный одной ТТ. Его высоту рассчитывают в миллиметрах и называют высотой единицы переноса.

Главные особенности ректификации: выделение нужного ингредиента в чистом виде и возможность разделения исходной смеси сразу на несколько компонентов. Чем выше колонна, тем медленнее идет процесс, но тем чище конечный продукт.

Процессы в виноделии

В отрасли изготовления алкогольных напитков, разница между дистиллированным и ректифицированным спиртом объясняется следующим образом. Дистиллят – это сырье, в котором остается органолептика (вкус и запах) исходного продукта. То есть, если делается напиток зерновой, то зерна, если яблочный – яблока и так далее. При этом в дистиллированном этиловом спирте еще есть множество примесей. Часть из них формируют вкус и запах. От прочих избавляются с помощью различных рецептов. Ректификат – это рафинированно очищенный спирт. Органолептика исходного продукта полностью отсутствует. В нем вкус и запах только спирта, и больше – ничего. На следующих стадиях технологического процесса, с помощью вкусовых добавок и ароматизаторов, в него вносят заданную органолептику, после чего получают широкий ассортимент наливок, настоек и прочего.

Исходя из этого, нельзя говорить, что один способ лучше, а другой – хуже. У каждого свое предназначение. Если, например, делается бренди со вкусом и ароматом винограда, то нужна дистилляция. После ректификации указанные особенности исчезнут. Для получения приятного аромата, дистиллированный спирт выдерживают в дубовых бочках. А для ректифицированного 96%-го спирта это бесполезно, он годится лишь для разведения, например, при изготовлении водки. К этому еще можно добавить, что оборудование для ректификации спирта стоит дороже, чем для дистилляции. К тому же, для проведения ректификации требуется дистиллированная брага.

Теоретические основы дистилляции

В смеси, состоящей из двух ингредиентов (одним из которых является жидкость, как основа раствора), концентрация растворенного вещества в жидкости С1 отличается от концентрации С2 его же в паре этой жидкости. Коэффициент разделения (распределения)

является характеристикой процесса. В некоторых случаях удобней работать с обратной величиной: А = 1 / В, которая называется так же. Данный параметр зависит от условий проведения дистилляции и природы веществ, составляющих смесь.

В зависимости от условий, коэффициент В может быть:

Идеальный. На него влияют только парциальные давления ингредиентов смеси (парциальным называется давление отдельно взятого газа, входящего в смесь из нескольких газов; то есть, это давление одного газа, которое у него было бы, если бы он занимал весь объем, который занимает смесь газов).

Равновесный. В этом случае число молекул газа Н, улетучивающихся из жидкости, равно числу его молекул Н1, которые возвращаются в жидкость за то же время.

Эффективный.

На практике на проведение дистилляции влияют перемешивание раствора и наличие в нем примесей. Присутствие последних может оказаться настолько значительным, что по разделению основного вещества и примесей эффективный коэффициент может очень сильно отличаться от идеального.

Не менее важными параметрами процесса являются температура испарения и степень отклонения системы от фазового равновесия между жидкостью и паром. Во время дистилляции:

Где НС – число молекул, переходящих в конденсат. Количественно отклонение определяется соотношением: НС / Н. В этом случае есть два предельных состояния системы. Если НС = 0, то имеет место равновесие, сколько частиц ушло из жидкости за единицу времени, столько же в нее и вернулось. Если НС = Н, то это молекулярная дистилляция, то есть, все частицы, испарившиеся из жидкости, перешли в конденсат. Обычно такое бывает, если процесс проводится в вакууме, давление пара небольшое, а расстояние от поверхности воды до точки конденсации минимальное. В этом случае частицы пара не сталкиваются, ни с молекулами воздуха, ни между собой.

Виды дистилляции

Описанный в начале статьи процесс, при котором жидкость нагревается и частично испаряется, а ее пары непрерывно отводятся в холодильник и там конденсируются, называется простой перегонкой. При работе с многокомпонентной жидкой смесью, применяется дробная перегонка или фракционная дистилляция. В этом случае ингредиенты смеси собирают в конденсат по частям, в зависимости от их летучести, начиная с самого низкокипящего.

Ректификация многими специалистами считается разновидностью дистилляции. Она происходит за счет того, что любая замкнутая система, состоящая из газа и жидкости, стремится к состоянию равновесия. А при ректификации рабочая (фактическая) концентрация ингредиентов паровой фазы отличается от той, которая должна быть, чтобы данная жидкость находилась в равновесии.

Дистилляция и ректификация – это два способа разделения компонентов жидкой смеси, в основе которых лежит один и тот же физический процесс. Но разные технологии их проведения позволяют получить на выходе совершенно различные результаты.