Posto ste pohvalili ovo moje resenje usudjujem se da pitam, sada sa aspekta kvalitetne destilacije, koja je sada prica o kapacitetu hladnjaka, da li je bitna zapremina vode ako se njena temperatura na izlazu odrzava na zeljenoj? Razumete sta hocu da kazem. Pucajte!
Reakcija esterifikacije je povratna i ravnotežna reakcija, pri čemu su u ravnoteži prisutni kako reaktanti tako i produkti (voda, etanol, viši alkoholi, metanol, esteri i kiseline). Ravnoteža te reakcije se lako pomiče u smjeru nastanka estera povečanjem koncentracije alkohola ili smanjenjem količine vode. U našoj situaciji zbog toga što se molekule u parnom stanju nalaze u slobodnom i nevezanom obliku, a večina hemijskih reakcija se odigrava u tečnom stanju, tek kondenzacijom se stvaraju povoljni uslovi za reakcije hidrolize i esterifikacije. Esterifikacija je važna kod alkoholnih pića odnosno voćnih rakija iz razloga što esteri iako količinski ne prestavljaju najzastupljenija jedinjenja u aromatskom profilu, sigurno prestavljaju to u kvalitativnom pogledu. Izuzetak je rakija dobijena od šljive sorte požegača (mađarica ili bistrica, kako je ko naziva) gdje se može desiti, ako se poklope sve okolnosti, da esteri čine gotovo polovinu aromatskog profila. E sad, u esterskom aromatskom profilu potrebno je da učešće etil acetata ne pređe kritičnu granicu i da postoji proporcija u prisutnosti mnogobrojnih ostalih estera koji isparavaju i kondenzuju se na temperaturi od 54 do 134 stepena. Kao kod večine jedinjenja u destilatu ovo su temperature masovnog i gotovo potpunog isparenja koje se dešava i u nešto manjem obimu i tokom nižih temperatura, što je temperatura bliža tački isparenja to je i obim isparenja ili kondenzacije veči. Za esterifikaciju kao i ostale hemijske reakcije bitna su dva faktora, temperatura i vrijeme trajanja reakcije. Za vrijeme trajanja je sve jasno, nema se šta posebno reći i ostaje da je suština u tome da brzine hemijske reakcije zavisi od temperature.
Sa povećanjem temperature za 10 stepeni brzina reakcije se povećava 2 do 3 puta. Pokušat ču to što jednostavnije i objasniti.
Molekuli mogu biti u normalnom i aktivnom stanju i samo ovi drugi mogu učestvovati u hemijskoj reakciji. Aktivirano stanje se postiže upijanjem toplote. Da bi se reakcija odigrala neophodno je da se sudare dva molekula, ali, neće svaki sudar dovesti do reakcije, sudar će biti efikasan samo ako se odigra kada su čestice reaktanata u odgovarajućoj orijentaciji i sa dovoljnom kinetičkom energijom. Da bi se reakcija odigrala neophodno je da se sudare dva molekula koji imaju energiju aktivacije. Energija aktivacije je energija koju molekuli moraju imati da bi mogli hemijski da reaguju. Upijanjem toplote molekuli dostižu maksimalnu potencijalnu energiju. Tada postaju nestabilni odnosno hemijski aktivni. Do reakcije dolazi kada se sudare aktivni molekuli. Sa povišenjem temperature sistema raste broj aktivnih molekula, a time i vešestruko veča količina stvorenih estera. Odakle sad situacija da se esterifikacija tako intenzivno dešava u fazi kondenzacije?
Dešavala se ona i u fermentaciji i u toku procesa zagrijavanja šire u kazanu za destilaciju (a dešavat će se i u toku dozrijevanja destilata) samo što su u tim situacijama postojali otežavajući faktori, u prvom slučaju izraženo niža temperatura i ono što je presudno u drugom slučaju, otežavajući faktor, veća koncentracija vode u širi, dok u procesu kondenzacije ima povoljne uslove i većom temperaturom (ako je obezbjedimo) i većom koncentracijom alkohola, a manjom koncentracijom vode. E sad iz tih razloga usaglašeno ide zahtjev za laganim i ujednaćenim tempom destilacije, i preporučuje se da hladionik treba da obezbjedi da rakija koja izlazi iz hladionika ima temperaturu između 15 i 17 stepeni a voda koja izlazi sa površine hladionika ima temperaturu oko 65 stepeni i da njena temperatura prema dnu tabarke ravnomjerno pada. Ako postignemo samo jedan od sva tri podjednako važna zahtjeva, nismo obezbjedili gore navedene uslove reakcije. Za obezbjeđenje potrebnih uslova kod našeg hladionika-kondenzatora i tabarke na raspolaganju imamo: unutrašnju zapreminu kondenzatora, dodirnu površinu kondenzatora sa vodom, zapreminu vode za hlađenje, širinu vodenog stuba određenu prečnikom tabarke i brzinu protoka vode. Normalno bitna je i visina kondenzatora a samim tim i tabarke.
Unutrašnja zapremina kondenzatora bitna je zbog mogućnosti da primi sva pristigla destilaciona isparenja jer ako bi ta zapremina bila manja onda bi pare brzinom isparavanja bile tjerane brže kroz temperaturni režim i skratilo bi se vrijeme reakcije a vremenom postignuti zahtjevi u tabarci bili bi narušeni i teško održivi. Ovde bi odgovor mogao glasiti, možemo smanjiti brzinu isparavanja, što je pogrešno jer presporo isparavanje iz koma (a pogotovo uz neke druge nepovoljne okolnosti) stvara i više furfurala i benzaldehida koji je prekursor otrovnog i kancerogenog etilkarbamata.
Dodirna površina je bitna iz razloga što se kondenzacija dešava na stjenkama hladionika i veća površina znači ravnomjernost i veći kontakt sa traženom temperaturom (65..60...55...50..pa sve do 15 ili 17 stepeni) a ujedno lakše održavanje stabilnosti sistema i usaglašavanje sa ostalim faktorima.
Zapremina vode za hlađenje je bitna iz razloga što ćemo stalnom i neprekidnom manjom brzinom protoka obezbjediti i manju kolebljivost temperatura, kao i što ćemo i širinom vodenog stuba obezbjediti manji uticaj okolne temperature zraka odnosno smanjiti da uticaj prenosa toplote sa tabarke na okolinu utiče na teperaturu na hladioniku. A pored ovog imamo još i situaciju kada završimo destilaciju jednog kazana, kada se prekida dotok alkoholnih para i protok vode u tabarci a potrebno je dočekati destilacione pare iz slijedećeg kazana sa bar približnim temperaturnim parametrima, nedovoljna i prekomjerna zapremina tabarke i širina vodenog stuba odnosno blizina hladionika stjenkama tabarke to ne mogu postiči ni približno.
Za one koji se stvarno razumiju u termodinamiku, konvenciju toplote i njihovu primjenu u praksi, pretpostavljam da nije nerješiv problem na osnovu ulaznih parametara i ovakvog željenog temperaturnog režima postaviti sve elemente, da budu lako održivi i sa što manje oscilacija.
Ja ne spadam u takve, ali sam imao priliku vidjeti cilindrični hladionik i tabarku koje je dimenzionirao čuveni prof. dr. Radoslav Paunović (vjerujem da dioda i peca znaju o kom se radi). Za potrebe kazana koji prima od 100 do 200 litara koma: hladionik visine 80-100 centimetara, prečnik 30 sentimetara, razmak unutrašnje i vanjske stijenke 1-1,5 centimetara, zapremina tabarke 450-600 litara, prečnik tabarke 70-80 centimetara.
