Springen naar inhoud

[scheikunde] Scheikunde PO: Bier destilleren


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 19:38

Ik denk: Probeer aandacht te trekken door het woord "bier" te gebruiken. Gelukt ;)?

Ik ga morgen (ik ben lekker op tijd hŤ?) voor m'n scheikunde bier destilleren.

Maar goed.

Doel? Aantonen dat er wel, of niet, het alcoholpercentage inzit dat op de achterkant van een bierflesje wordt vermeld. Want immers, als je de bier industrie niet meer kan vertrouwen, wie dan nog wel?

Hoe gaan we dat doen?

Destilleren. Juist.

Nu vraag ik alle scheikundigen onder ons: Denk ik in de juiste richting als ik het volgende doe:

Om een zuiver destillaat te krijgen, moet ik dus alleen de alcohol uit het bier halen.
Verder weet ik: In bier zit:
Tarwe
Gerst(emout)
Water
Hop
Of alles zit erin. Of een combinatie zit erin. Omdat we verschillende soorten bier gebruiken, lezen we voor het destilleren natuurlijk eerst wat waar inzit .

Probleem #1: Hoe zorg ik ervoor dat ik niks anders mee destilleer?
Het lijkt mij vrij simpel: Je houdt de temperatuur net boven de 78.37įC (kookpunt alcohol) en probeert zo min mogelijk water mee te verdampen.

Vooraf meet je hoeveel mL bier je gaat destilleren (100 waarschijnlijk) en achteraf meet je hoeveel alcohol je hebt. Dit zou dus, in verhouding, moeten kloppen met wat er op de achterkant van 'et flesje staat.

We kunnen achteraf ook het destillaat Verbranden en de vlam en geur vergelijken met een beetje zuivere alcohol en en een beetje van het bier die we gebruikt hebben. De kleur van de vlammen kan soms informatie opleveren. De kleur van een ethanol verbrandingsvlam is nagenoeg kleurloos. Methanoldampen verbranden met een blauwige vlam.


Iemand nog tips tricks hints cheats of gewoon kant-en-klare antwoorden?

Ik heb trouwens het idee dat wat hierboven staat veelste simpel is. Of denk ik nu moeilijker dan moet? Juist omdat ik verwacht dat het moeilijk HOORT te zijn, denk ik dat ik het moeilijk moet vinden. Maar kan ook zijn dat ik het dus gewoon snap en een beetje overdrijf... Bah ik heb advies nodig voor ik gek word... Of was het nou wordt... [|:-)].

Uw afwachtende,
~W

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 februari 2008 - 20:27

Een heel belangrijke issue is natuurlijk dat wat er in gestopt is er niet in zit. Op de ingrediŽntenlijst staat bijvoorbeeld de alcohol niet. Je weet dus uiteindelijk niet welke andere stoffen er aanwezig zijn. Zit er bijvoorbeeld suiker in? Dat zou dus kunnen, als dat onderdeel uitmaakt van ťťn van de ingrediŽnten. En alcohol, dat wordt gemaakt door de gist (die ook niet op je lijstje staat, maar bij de meeste bieren (lambic uitgezonderd) wel degelijk wordt toegevoegd). En dan zit er zelfs nog koolzuur in.

Als het zomaar mogelijk was om alle alcohol even zuiver over te destilleren, dan zou dat lijkt me vaker gedaan worden. In de praktijk geldt voor een mengsel als bier dat er een kooktraject is, en geen kookpunt. Gedurende het destilleren verandert de compositie van de damp. Je zult tot je schrik zelfs uitvinden dat de temperatuur van de vloeistof als het mengsel net begint te koken al ruim boven de 78 graden zit!

Met een hele goede destillatiekolom kun je een paar druppels 96% alcohol overdestilleren (zie azeotroop op Wikipedia), maar dat zal al snel minder worden. Hoe ga je dan bepalen hoeveel alcohol je totaal had?

Heb je nog andere ideeŽn?

Veranderd door rwwh, 11 februari 2008 - 20:31


#3

ceitwa

    ceitwa


  • >250 berichten
  • 365 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 20:38

daarna je destilaat op de gc prikken enne opletten dat je bier niet teveel schuimt dus een ruime rondbodemkolf nemen met kooksteentjes...

#4

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 21:56

@ellen4ever
Tegen het schuimen hebben we wel al wat: We schenken het bier eerst over tot het dood is.

@rwwh
Dat ik niet weet wat er in zit is inderdaad een vrij aardig probleem. Hoe ik dit kan omzeilen weet ik niet. Wat zou er gebeuren als ik het bier zou filteren? En wat adviseer je mij dan eruit te filteren?

Als ik nu elke stof ontleed tot zijn oorspronkelijke molecuulbindingen, zou ik dan aan de hand van een reactievergelijking, ook molverhoudingen op kunnen stellen, en van daar uit in ieder geval op "theoretische basis" werken?

Als het zomaar mogelijk was om alle alcohol even zuiver over te destilleren, dan zou dat lijkt me vaker gedaan worden. In de praktijk geldt voor een mengsel als bier dat er een kooktraject is, en geen kookpunt. Gedurende het destilleren verandert de compositie van de damp. Je zult tot je schrik zelfs uitvinden dat de temperatuur van de vloeistof als het mengsel net begint te koken al ruim boven de 78 graden zit!


Hiermee doel je denk ik ook op het feit dat er (zeer zeker) methyl vrijkomt? Wat inderdaad een "bescherm-principe" is om bootlegging te voorkomen.

Maar, ik kan nergens anders een "verborgen lijstje van ingrediŽnten" vinden van wat er in het bier is gedaan. Is dit wel te vinden? Ik denk dat ik dan naar het bierbrouw recept moet zoeken. Ik denk niet dat dat zomaar prijs is/wordt gegeven.

En wat bedoel je met "de compositie van de damp" verandert. De molecuulbindingen? Of gewoon de gehele structuurformule?
En kan je me wat meer uitleggen over dit kooktraject?

Is het misschien mogelijk gebruik te maken van een "instant chat" systeem als MSN, mIRC of een chatroom?

Ik heb het idee dat ik nog aardig wat van je op kan stekken rwwh :).

Uw nog steeds zoekende,
~W

#5

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 februari 2008 - 22:10

Methanol zal zeer zeker niet in bier zitten. Nee, er wordt bedoeld dat een mengsel van stoffen een heel ander kookpunt heeft dan die van haar componenten. En de damp wordt OOK een mengsel van die componenten. De samenstelling van beide mengsels zal gedurende de distillatie continu veranderen. Meer uitleg vind je op http://nl.wikipedia....iki/Destillatie

Het komt er dus op neer dat je nooit pure ethanol zult distilleren en dus niet van het volume van het distillaat kan uitgaan. Dit zal immers hoger liggen dan wat je van het volumepercentage alcohol mag verwachten.

Veranderd door FsWd, 11 februari 2008 - 22:13


#6

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:20

Ooit al gehoord van een azeotroop mengsel? Van temperatuur-dampdrukdiagrammen? Je kan dus de samenstelling van je bier niet gaan nahalen via destillatie aangezien, zoals reeds aangehaald, de samenstelling van je dampfase en je vloeistoffase continu varieert en niet gelijk is, behalve dan in het azeotropisch punt.

#7

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:24

Dan zijn mijn vragen nu:

Is het mogelijk het alcoholpercentage (al dan niet -vrij ruim-) te bepalen aan de hand van destilleren? En gaat een vigreux-kolom helpen met het destilleren, indien dit mogelijk is?

Is het mogelijk de dichtheid van het destillaat-alcohol-water-en-wat-al-dan-niet-mengsel te bepalen (En dan vanaf daar verder "rekenen"), en zů het alcohol percentage te bepalen?

En ik heb inderdaad al de nodige kennis vooraf (toch?) geraadpleegd, wat betreft azeotropen en destilleren. Ik weet alleen niet hoe erg ik het snap (kennelijk een tikkie minder dan ik dacht [kern])

Wederom mijn dank,
~W

Edit: Bold deel toegevoegd

Veranderd door Withciz, 11 februari 2008 - 23:26


#8

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:35

Nou een azeotroop is eigenlijk heel eenvoudig. Het is ofwel een berg of een dal. Een alcoholwater mengsel heeft een dalvormig Tx diagram (samenstelling uitgezet tegen temperatuur). Dat betekent dat wanneer je bijvoorbeeld met 10% alcohol begint, steeds dieper dat dal ingaat tot je op een gegeven punt het laagst mogelijke kookpunt bereikt (deze zal daar blijven, ook al verwarm je je mengsel in de zon). Dat punt ligt bij 96% ethanol. Een vigreux zorgt voor een betere scheiding, maar zal het azeotroop niet breken.

Zie voor meer info: http://www.oxbo.nl/c...stillatie-5.htm onderste tabel vooral

#9

Don Carbazone

    Don Carbazone


  • >250 berichten
  • 552 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 11 februari 2008 - 23:36

Een vigreux-kolom zorgt voor een gefractionneerde destillatie, wat eigenlijk een serie is van enkelvoudige destillaties. Door sequentieel te condenseren en te verdampen wordt uw destillaat steeds rijker aan de meest vluchtige component, uw alcohol dus. In het azeotropisch punt heb je 96 volumeprocent alcohol in je destillaat. Maar nog eens, door de samenstelling te bepalen van je destillaat heb je niet de samenstelling van je oorspronkelijk mengsel. Enkel in het azeotropisch punt is de samenstelling van je damp gelijk aan dat van je residue.

Bij een destillatie wordt inderdaad meestal gewerkt met een temperatuurdiagram.

Veranderd door Don Carbazone, 11 februari 2008 - 23:52


#10

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 00:06

Ik heb kennis van destilleren.

Niet van azeotropen destilleren.

Okť, wat ik er uit begrijp is: √Āls er zuivere alcohol in bier zit, en ik ga het destilleren, dan zal er (altijd?) 4% (of 4.5%) water zijn.

Maar hoe kom ik zover dat ik alleen zuivere alcohol destilleer? Onder het kookpunt van ethanol en water blijven? Dus op de 78į blijven, zodat we alleen de azeotroop destilleren, en niet ethanol/water?

En als bovenstaande correct is, kan iemand mij dan nog een kant op duwen hoe ik voorkom dat ik meer mee destilleer dan de/het azeotroop?

Ennum, feel free to call me "je", aangezien ik nog 18 moet worden :).

Mijn dank blijft groeien,
~W

#11

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 februari 2008 - 00:27

De azeotroop IS een ethanol water mengsel. Als je dat niet begrijpt, snap je van het hele distilleren niets, nou ja de theorie erachter niet. Je zult namelijk altijd een deel van de hoger kokende producten in je distillaat hebben zitten. Je zou wel het hele vloeibare deel van het bier kunnen afdistilleren denk ik. Dit zal dan alle water en alcohol bevatten, als je bij 100 o C stopt. Je kunt dan met een aerometer de dichtheid van die oplossing bepalen en vanuit daar kijken hoeveel % alcohol je nu had.

Veranderd door FsWd, 12 februari 2008 - 00:31


#12

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 00:27

Nu vraag ik mij ook af, of, na het doorkijken van mijn boek, dit een -idee- is.

Is het slimmer/sneller om een stofje in het bier te gooien, die de alcohol oplost, en dan de oplossing destilleren?

Je werkt dan met een stuk minder stoffen, plus je bepaalt welke stoffen je erin gooit (waarvan je dan de kookpunten weet).

Het destillaat daarvan zal dan nog steeds een azeotroop zijn.

Meningen, iemand?
~W

Edit: @ FsWd
Ik weet, denk ik, wat een azeotroop is. Het is een mengsel van stoffen waarbij de kook en dampfase dezelfde samenstelling hebben, waardoor je ze niet samen kan destilleren.

Komt dat aardig in de buurt? Zo nee. Please explain :oops:.

Veranderd door Withciz, 12 februari 2008 - 00:31


#13

Fuzzwood

    Fuzzwood


  • >5k berichten
  • 11101 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 12 februari 2008 - 00:33

Niet helemaal, de vloeistof- en dampfase hebben dezelfde samenstelling op dat punt. Dus wat er langs je vigreux omhoog kookt is hetzelfde spul als wat er langs de wand weer omlaag gaat stromen. Wanneer alle ethanol er uiteindelijk uit is, zul je alleen maar water overdistilleren. Je zult dus altijd aan de linkerkant van de grafiek blijven. Dit opent wel de mogelijkheid tot dit:


Je zou wel het hele vloeibare deel van het bier kunnen afdistilleren denk ik. Dit zal dan alle water en alcohol bevatten, als je bij 100 oC stopt. Je kunt dan met een aerometer de dichtheid van die oplossing bepalen en vanuit daar kijken hoeveel % alcohol je nu had.

Veranderd door FsWd, 12 februari 2008 - 00:35


#14

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 01:07

En dan zouden we in de ene kant een vaste stof moeten hebben neem ik aan,(Tarwe gist gert gort hop en weet ik wat er wel niet meer inzit dan de ingrediŽnten lijste beweert.), en in de andere kant een vloeistof?

Die vloeistof. Bevat dan wel ALLE alcohol en water, maar ook ALLEEN alcohol en water? Zoja, dan zou je dit dus opnieuw moeten meten(of door destilleren tot je 100 mL destillaat hebt) en dan weer opnieuw destilleren, maar dan met de bedoeling de alcohol uit het water-alcohol te halen. Klinkt dit als een goed plan?

~W

Edit: En zou een Vigreux hierbij van te pas komen? Of heeft dat ding "helemaal niet zo veel nut" als ik denk?

Veranderd door Withciz, 12 februari 2008 - 01:08


#15

Withciz

    Withciz


  • >25 berichten
  • 76 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 12 februari 2008 - 01:15

Edit2: Verder baal ik er vreselijk van dat ik vrijdag vernomen heb dat dit de laatste week om practica te houden, en dus maandagmiddag gelijk een afspraak heb moeten maken voor dinsdagochtend... Ik zou hier graag de tijd voor nemen, aangezien dit puzzelen wel aardig tof is.

Maar (En nu komt het, nu ga ik klinken als elke andere willekeurige scholier hier die zich er met een goedkoop smoesje onderuit weet te lullen en jullie gaat vragen zijn/haar "huiswerk" te maken), mocht er iemand zo vrij zijn, mij een kant en klaar "dit-is-wat-ik-zou-doen-en-is-99%-waterproof" plan/opstelling/planvanaanpak zou willen mailen/PMmen, beloof ik plechtig mijn leven te beteren en zweer ik eeuwige dank.

Nog even verder googelen tot 1:30 ofzo, en dan maar es pitten, voordat ik chagerijnig wordt. Chagerijnig-ťr wordt, om eerlijk te zijn.

Mensen, nog hartstikke bedankt, ik hoop dat ik het red met wat ik vandaag (vandaag? pff, vanavond zal ik bedoelen) opgestoken heb.


Edit: Dammit, dit moest dus als "Edit2" bij bovenstaande post komen. Sorry voor de dubbelpost.


Edit2: Dit is wat ik nog op internet heb kunnen vinden:

"Bij de bepaling van de stamwort moet allereerst het "werkelijke extract" (Ew)
worden bepaald. Dit is de relatieve dichtheid van het residu dat na destillatie van
alcohol overblijft. (De relatieve dichtheid is de dichtheid van een stof of mengsel,
gedeeld door de dichtheid van water.) Het residu bevat onder meer de suikers die
tijdens de gisting niet zijn omgezet in alcohol en CO2, maar daarnaast ook fenolen
en eiwitten. Met behulp van een tabel kan vervolgens het werkelijke extract
worden bepaald in gewichtsprocenten (g/100g) suiker. Daarna wordt het
alcoholpercentage in het destillaat op dezelfde manier bepaald."


In Nederlands: Destileer de hele zooi, en bepaal de relatieve dichtheid van wat je destillaat, zoek een tabel op die het gewichtsprocent (gram per 100 gram) suiker weergeeft, en bepaal daarna het alcoholpercentage.

Wat zouden jullie doen? Wat heeft jullie voorkeur? Is deze methode "ook goed"?

Ik ga nog maar even 6 uur slaap claimen.
Iedereen die mij gestuurd en geÔnformeerd heeft: Muchos Gracias Se√Īors e Se√Īoras.

Mocht je nog wat kwijt willen: Post het hier gerust, ik zal het morgen toch nog wel lezen (is het niet thuis, dan is het wel op school).

~W

Veranderd door Withciz, 12 februari 2008 - 01:29






0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures