Хиляди години сме дестилирали спирт погрешно
Дестилацията е развой, прочут на всеки фен на домашните ракия и вино. Както без подозрение знаете, алкохолът и водата имат разнообразни точки на кипене — водата при 100 °С, а алкохолът при 78.3 °С и затова когато подгреем ферментиралата субстанция (било то вино от грозде, зърно или плодове), съдържаща алкохол, последният се изпарява първи. Алкохолните пари по-късно се улавят, охлаждат и кондензират в спирт с по-голяма централизация. В самото начало алхимиците са използвали дребни стъклени колби — алембик, които на по-късен стадий биват сменени от медни казани. Те били пълнени с ферментиралата течност, подгрявани и когато алкохолните пари се издигнели били улавяни в тънка туба, която била потопена в съд със студена вода.
Да, обаче неотдавна американски учени демонстрираха нов метод за филтрация. При това благодарение на светлината. Той изисква по-малко сила, в сравнение с дестилацията с нагряване, и дава алкохол с по-голяма непорочност – до 99%, написа списание ACS Nano.
Наоми Хелас и сътрудниците й от Университета Райс са добавили в примес от вода и етилов алкохол наночастици злато и силициев окис, по-късно насочили към тях лазерен лъч. Когато светлината пада върху наночастиците, тя гълтам по едно и също време фотоните и се нагрява, разсейва фотоните, които гълтам съседните наночастици, което покачва и тяхната температура. В резултат повърхността на разтвора „ улавя “ светлината, която провокира нагряване и изпаряване на най-летливия съставен елемент – етиловия алкохол.
„ През последните 10 000 година хората са нагрявали водата погрешно – от дъното нагоре. Ние вършим това от горната страна: новият прийом е по енергоефективен, защото не би трябвало да нагряваме целия размер на течността “, отбелязва Хелас.
Оптичната филтрация на спирта заобикаля класическия проблем на дестилацията – образуването на азеотропна примес, която лимитира оптималната алкохолна централизация до 95%.
Локалното нагряване на сместа с наночастици нарушава образуването на водородни връзки в разтвора на етиловия алкохол и водата – оттова и високата централизация. При опити с пропилов алкохол – в разтвор с вода той прави по-малко водородни връзки, оптичната филтрация дала същия резултат, както и термичната.
