Απόσταξη: ας φτιάξουμε τη δική μας ρακή!

Πώς μπο­ρού­με να πραγ­μα­το­ποι­ή­σου­με από­στα­ξη αλκο­όλ με την ειδι­κή συσκευή του απο­στα­κτή­ρα που δια­θέ­του­με, προ­κει­μέ­νου να φτιά­ξου­με μια γου­λιά εργα­στη­ρια­κή ρακή; Για­τί δια­χω­ρί­ζε­ται το αλκο­όλ από τα υπό­λοι­πα συστα­τι­κά του μείγ­μα­τος των ζυμω­μέ­νων στα­φυ­λιών; Εδώ μπο­ρείς να βρεις πλη­ρο­φο­ρί­ες για την από­στα­ξη και οδη­γί­ες για την πραγ­μα­το­ποί­η­ση της από­στα­ξης αλκο­όλ.

ΨΗΦΙΑΚΟ ΒΙΒΛΙΟ

2.5 Δια­χω­ρι­σμός μειγ­μά­των

ΠΑΡΑΘΥΡΟ ΣΤΗΝ ΙΣΤΟΡΙΑ: Η ΠΡΩΤΗ ΑΠΟΣΤΑΞΗ

Ίσως στην Μινω­ι­κή Κρή­τη να έλα­βε χώρα η πρώ­τη από­στα­ξη, για­τί υπάρ­χουν ενδεί­ξεις ότι εκτός από κρα­σί και νερό­με­λο, έπι­ναν και ρακί (τσι­κου­διά). Η πρώ­τη ανα­φο­ρά σε από­στα­ξη οφεί­λε­ται στον Αρι­στο­τέ­λη (384−322 π.Χ.), ο οποί­ος περι­γρά­φει την εξά­τμι­ση του θαλασ­σι­νού νερού, για τη μετα­τρο­πή του σε πόσι­μο.

Η δια­δι­κα­σία της από­στα­ξης απο­δί­δε­ται, μάλ­λον, στην Υπα­τία, την πιο αξιό­λο­γη γυναί­κα επι­στή­μο­να της αρχαιό­τη­τας (μαθη­μα­τι­κό, και φιλό­σο­φο) που έζη­σε στην Αλε­ξάν­δρεια από το 364 ως το 416 μ.Χ. Για δεκα­πέ­ντε αιώ­νες η Υπα­τία θεω­ρεί­ται ότι ήταν η μόνη γυναί­κα επι­στή­μο­νας στην ιστο­ρία Θεω­ρή­θη­κε μάγισ­σα λόγω της ενα­σχό­λη­σής της με αρχαί­ες επι­στή­μες και δια­με­λί­στη­κε από το φανα­τι­σμέ­νο χρι­στια­νι­κό όχλο επί Πατριάρ­χου Αλε­ξαν­δρεί­ας Κυρίλ­λου.

Η πρώ­τη απο­στα­κτι­κή συσκευή που χρη­σι­μο­ποι­ή­θη­κε ήταν ο “άμβιξ” ή “άμβυξ”, ένα γυά­λι­νο ή χάλ­κι­νο δοχείο, που συνα­ντά­με για πρώ­τη φορά στην Ελλη­νι­στι­κή Αλε­ξάν­δρεια. Ήταν ένα όργα­νο που με απλή θέρ­μαν­ση, επέ­τρε­πε το δια­χω­ρι­σμό των μιγ­μά­των στα συστα­τι­κά τους. Στους Άρα­βες αλχη­μι­στές μετο­νο­μά­στη­κε σε alambic, λέξη σύν­θε­τη από το αρα­βι­κό άρθρο al και την ελλη­νι­κή άμβιξ (δοχείο). Οι Ρωμαί­οι και οι Αλε­ξαν­δρι­νοί απέ­στα­ξαν τη ρητί­νη από κορ­μούς πεύ­κων και συμπύ­κνω­σαν το τερε­βιν­θέ­λαιο, που εξα­τμι­ζό­ταν. Οι διερ­γα­σί­ες αυτές χρη­σι­μο­ποιού­σαν βρα­χί­ο­νες συμπυ­κνώ­σε­ως (έξω από το δοχείο βρα­σμού), οι οποί­οι ψύχο­νταν με ατμο­σφαι­ρι­κό αέρα και επέ­τρε­παν τη δια­φυ­γή των πιο πτη­τι­κών συστα­τι­κών.

Για πρώ­τη φορά φαί­νε­ται ότι οι Άρα­βες χρη­σι­μο­ποί­η­σαν βρα­χί­ο­νες συμπυ­κνώ­σε­ως, που ψύχο­νταν με νερό. Με τη χρη­σι­μο­ποί­η­ση αυτής της μεθό­δου ανα­κά­λυ­ψαν διά­φο­ρα βασι­κά έλαια (έλαια από διά­φο­ρα φυτά, που χρη­σι­μο­ποιού­νταν σαν αρώ­μα­τα) μετά από από­στα­ξη χυμών από τα αντί­στοι­χα φυτά.

Το 1495 ο Τζ. Κορ παρα­σκευά­ζει το πρώ­το ουί­σκι, στην Σκο­τία!

(Από το λογι­σμι­κό «Ο θαυ­μα­στός κόσμος της χημεί­ας»)

στο­χοι εργα­στη­ρια­κησ ασκη­σησ

Μετά το τέλος της άσκη­σης να μπο­ρούν οι μαθη­τές:

1. να περι­γρά­φουν την αλκο­ο­λι­κή ζύμω­ση,
2. να ανα­γνω­ρί­ζουν τα μέρη ενός απο­στα­κτή­ρα και τη λει­τουρ­γία τους,
3. να περι­γρά­φουν τον τρό­πο με τον οποίο εξά­γε­ται αλκο­όλ με τη δια­δι­κα­σία της από­στα­ξης,
4. να απα­ριθ­μούν τις χημι­κές ουσί­ες που περιέ­χει η ρακή.

λιγη… επι­στη­μη

Η από­στα­ξη δεν δημιουρ­γεί αλκο­όλ. Απλά εξά­γει αυτό που ήδη υπάρ­χει σε ένα μείγ­μα. Για να παρά­γου­με, λοι­πόν, ένα από­σταγ­μα θα πρέ­πει να δια­θέ­του­με ένα αλκο­ο­λού­χο υγρό, από το οποίο θα εξά­γου­με την επι­θυ­μη­τή ποσό­στη­τα αλκο­όλ.

Για την από­στα­ξη της ρακής χρη­σι­μο­ποιού­με τα στέμ­φυ­λα, δηλα­δή τα υπο­λείμ­μα­τα των στα­φυ­λιών μετά την οινο­ποί­η­ση. Τα στέμ­φυ­λα τοπο­θε­τού­νται σε ειδι­κά βαρέ­λια όπου υφί­στα­νται αλκο­ο­λι­κή ζύμω­ση για περισ­σό­τε­ρο από ένα μήνα.

• Τι είναι όμως η αλκο­ο­λι­κή ζύμω­ση;

Η αλκο­ο­λι­κή ζύμω­ση προ­κα­λεί­ται από τις ζύμες, τους μικρο­σκο­πι­κούς μύκη­τες που ζουν στο φλοιό των στα­φυ­λιών και με τη σύν­θλι­ψή τους περ­νούν στο χυμό. Τα ώρι­μα στα­φύ­λια είναι γλυ­κά, άρα και πλού­σια σε σάκ­χα­ρα (γλυ­κό­ζη). Οι ζυμο­κύ­κη­τες κατα­να­λώ­νουν τα σάκ­χα­ρα αυτά, προ­κει­μέ­νου να εξα­σφα­λί­σουν την ενέρ­γεια που χρειά­ζο­νται. Ένα από τα προ­ϊ­ό­ντα του μετα­βο­λι­σμού των σακ­χά­ρων των στα­φυ­λιών, είναι η αιθα­νό­λη (αλκο­όλ). Ένα άλλο προ­ϊ­όν είναι το αέριο διο­ξεί­διο του άνθρα­κα το οποίο ανε­βαί­νει σε φυσα­λί­δες προς την επι­φά­νεια, δίνο­ντας την εντύ­πω­ση πως ο χυμός «βρά­ζει».

Κατά τη διάρ­κεια της αλκο­ο­λι­κής ζύμω­σης, λόγω της θερ­μό­τη­τας που παρά­γουν οι ζυμο­μύ­κη­τες, η θερ­μο­κρα­σία του χυμού αυξά­νε­ται.

• Και πώς γίνε­ται η από­στα­ξη;

Στην ακό­λου­θη εικό­να φαί­νο­νται τα μέρη της γυά­λι­νης εργα­στη­ρια­κής συσκευ­ής από­στα­ξης. Τα τρία βασι­κά μέρη της είναι η φιά­λη από­στα­ξης, ο συμπυ­κνω­τής και η φιά­λη λήψης. Ο συμπυ­κνω­τής έχει διπλό τοί­χω­μα, μέσα στο οποίο είναι δυνα­τόν να κυκλο­φο­ρεί κρύο νερό.

Το μείγ­μα των ζυμω­μέ­νων στέμ­φυ­λων τοπο­θε­τεί­ται στη φιά­λη από­στα­ξης. Εκεί θερ­μαί­νε­ται από τον λύχνο Bunsen και η θερ­μο­κρα­σία του ανε­βαί­νει. Είναι γνω­στό πως το αλκο­όλ βρά­ζει στους 73,4^οC ενώ το νερό στους 100^οC. Όταν, λοι­πόν, η θερ­μο­κρα­σία του μείγ­μα­τος φτά­νει στο σημείο βρα­σμού, δημιουρ­γού­νται στο εσω­τε­ρι­κό του φυσα­λί­δες ατμών αλκο­ό­λης και λίγου νερού (που κι αυτό εξα­τμί­ζε­ται σε μικρό­τε­ρο βαθ­μό), οι οποί­οι ανέρ­χο­νται προς τον δια­κλα­δω­τή­ρα και εισέρ­χο­νται στον συμπυ­κνω­τή.

Εκεί ψύχο­νται και υγρο­ποιού­νται (συμπυ­κνώ­νο­νται).

Έτσι στη φιά­λη λήψης φτά­νουν μικρές στα­γό­νες απο­στάγ­μα­τος που απο­τε­λού­νται κυρί­ως από αλκο­όλ και μικρό­τε­ρη ποσό­τη­τα νερού.

απαι­του­με­να

ΟΡΓΑΝΑ — ΣΥΣΚΕΥΕΣ	ΑΝΤΙΔΡΑΣΤΗΡΙΑ — ΥΛΙΚΑ
Γυά­λι­νη απο­στα­κτι­κή συσκευή με ψυκτή­ρα (συμπυ­κνω­τή) και θερ­μό­με­τρο Βάσεις στή­ρι­ξης Γκα­ζά­κι Πλέγ­μα αμιά­ντου	Ζυμω­μέ­να στέμ­φυ­λα ή εναλ­λα­κτι­κά μίγ­μα κρα­σιού με φλοιούς στα­φυ­λιών και κου­κού­τσια

πει­ρα­μα­τι­κη δια­δι­κα­σια: Από­στα­ξη για την παρα­γω­γή αλκο­ολ

Γεμί­ζου­με μέχρι τη μέση την σφαι­ρι­κή φιά­λη της συσκευ­ής από­στα­ξης με το μείγ­μα μας (ζυμω­μέ­να στέμ­φυ­λα ή εναλ­λα­κτι­κά μείγ­μα κρα­σιού με φλοιούς στα­φυ­λιών και κου­κού­τσια). Συν­δέ­ου­με κατάλ­λη­λα το θερ­μό­με­τρο και τον ψυκτή­ρα. Γύρω από τον ψυκτή­ρα είναι απα­ραί­τη­το να υπάρ­χει κυκλο­φο­ρία νερού, οπό­τε συν­δέ­ου­με τα σωλη­νά­κια του με την παρο­χή δικτύ­ου και την απο­χέ­τευ­ση (είσο­δος του νερού στο κάτω μέρος του ψυκτή­ρα, έξο­δος του νερού στο πάνω μέρος).

Αφού στη­ρί­ξου­με το πλέγ­μα αμιά­ντου κάτω από την σφαι­ρι­κή φιά­λη, ξεκι­νά­με τη θέρ­μαν­ση με το γκα­ζά­κι. Όταν το μίγ­μα αρχί­ζει να βρά­ζει χαμη­λώ­νου­με τη θερ­μο­κρα­σία για να έχου­με μία ήπια από­στα­ξη. Μόλις ξεκι­νή­σει η από­στα­ξη χαμη­λώ­νου­με τη φλό­γα και αν χρεια­στεί απο­μα­κρύ­νου­με λίγο το γκα­ζά­κι από τη σφαι­ρι­κή φιά­λη. Η θερ­μο­κρα­σία στο θερ­μό­με­τρο δεν πρέ­πει να ξεπε­ρά­σει τους 90^οC, διό­τι τότε θα απο­στά­ζει και το νερό. Καλό θα είναι να δια­τη­ρη­θεί γύρω στους 80^οC.

Παρα­κο­λου­θού­με τη δια­δι­κα­σία της από­στα­ξης ελέγ­χο­ντας συχνά τη θερ­μο­κρα­σία και το από­σταγ­μα που συλ­λέ­γε­ται στην ειδι­κή φιά­λη.

Πηγή πει­ρα­μα­τι­κής δια­δι­κα­σί­ας: ΕΚΦΕ Ιωαν­νί­νων — Από­στα­ξη τσί­που­ρου — αλκο­ο­λι­κοί βαθ­μοί