Калькулятор отбора голов

Дрожжи набраживают не только интересующий нас этиловый спирт, но и другие примеси. Их качество и количество зависит от многих факторов: вид сырья (сахар, зерно...), штамм дрожжей, условия брожения, подкормка и т.д. Какие-то из примесей дают ароматику, какие-то безвредны, часть из них не желательна, а часть ядовита. Задача - избавиться от примесей или оставить только нужные (например те, что дают запах исходного сырья и его вкус).

Суть процесса получения спиртосодержащей жидкости сводится к тому, что в одной емкости мы превращаем смесь в пар (доводим до температуры кипения), а в другой конденсируем этот пар обратно в жидкость. Если расположить все вещества из браги по порядку температуры кипения, то будет очевидно, что какие-то стоят выше температуры кипения этилового спирта, а какие то ниже.
Вещества, которые закипают первыми (те у которых температура кипения ниже чем у этилового спирта) - называют головами.

Далее начинает кипеть этиловый спирт. После него - вещества с более высокой температурой кипения - хвосты.

В головах содержатся только токсичные вещества (из-за этого они имеют резкий запах), поэтому их отбирают полностью (как при дистилляции, так и при ректификации), и больше не используют. В хвостах - токсичные и ароматные, поэтому определенная часть хвостов может попадать в конечный продукт при изготовлении дистиллятов.

В среднем, доля голов составляет 5 % - 10 % от объема абсолютного спирта, но в любом случае нужно ориентироваться на запах. Доля хвостов и их дальнейший путь зависит от конкретного рецепта. При ректификации хвосты не отбираются.

При первой перегонке (получение спирта-сырца) головы и хвосты не отсекают (т.е. все что выходит от начала и до конца должно попасть в приемную емкость), а отбор ведется до температуры в кубе близкой к 100 °C. Чем ближе к 100 °C температура в кубе, тем меньше спиртуозность в струе отбора и тем больше времени и энергии понадобится для отгона оставшегося спирта. Поэтому перегонять брагу до 100 °C в кубе будет не рентабельно. Оценить зависимость температуры от спиртуозности можно по таблице.

Показания спиртомера будут верными только в случае если температура измеряемого раствора будет равна 20 °C и сам раствор будет представлять собой двухкомпонентную смесь спирта и воды.

Чем выше температура отличается от 20 °C тем более высокую спиртуозность покажет спиртомер. И наоборот.

Как зависит спиртуозность от температуры раствора?