T P Nº 11: Destilación de una bebida alcohólica

Objetivos del práctico.

Aprender la técnica de destilación simple. Separar los componentes de una bebida alcohólica. Saber medir el grado alcohólico de un vino con un alcoholímetro (densímetro).

Advertencias sobre los riesgos asociados a las tareas.

Maneje los equipos cuidadosamente. Seguir todas las indicaciones establecidas en el REGLAMENTO DE SEGURIDAD EN EL LABORATORIO.

El grado alcohólico de una bebida es el contenido de alcohol etílico expresado en volumen de alcohol por 100 ml de bebida, o en gramos de alcohol por 100 ml de bebida si se expresa como grado alcohólico en peso.

Los métodos de determinación se basan en la destilación del alcohol etílico y otros componentes volátiles (metanol, alcohol isopropílico, aldehídos, ésteres) el enrase a un volumen determinado y la medida de la densidad.

Experiencia Nº 1: Destilación de vino tinto. DEMOSTRATIVO.

1.    Medir con matraz 200 mL de vino tinto y trasvasar a un balón de destilación. Enjuagar el matraz dos veces con 5 mL de agua destilada trasvasando siempre al balón.

2.    Añadir unos trocitos de plato poroso, perlas de vidrio o antiespumante.

3.    Agregar 1 mL de hidróxido de sodio 1 M  para neutralizar los ácidos volátiles (acético, sulfuroso, etc) y evitar que pasen con el destilado. Su presencia hace que aumente la densidad lo que significa que disminuye el grado alcohólico.

4.    Armar el sistema de destilación.

5.    Abrir el agua y asegurarse que el agua del refrigerante está a contracorriente.

6.    Encender el mechero (fuego bajo), destilar con cuidado. Los vapores deben ascender lentamente.

7.    Colocar el matraz a la salida del refrigerante.

8.    El destilado debe ser completamente incoloro. Cuando se haya recogido unas 2/3  partes del destilado apagar el mechero y completar con agua destilada hasta alcanzar 200 mL del volumen total.

9.    Enfriar y trasvasar a una probeta, con cuidado de no derramar el líquido.

10.  Introducir un densímetro y leer la densidad. Anotar.

11.  Introducir un termómetro y leer la temperatura. Anotar.

12.  Dibujar el equipo de destilación.

Conclusiones.

¿Para qué se agregan las perlas de vidrio o antiespumante?

¿Por qué debo neutralizar los ácidos volátiles del vino?

¿Cómo debe circular el agua en el refrigerante?

¿Por qué puedo completar el volumen del matraz con agua destilada?

Escribir el concepto físico-químico de la destilación.

FIRMA DEL ALUMNO:

Cuestionario Orientativo

1)    Un vino contiene 12% en volumen de alcohol (etanol), ¿Cuántos mililitros de alcohol están presentes en una copa que contiene 110 mL  de vino?

2)    ¿Qué proporciona más alcohol, 2 litros de cerveza que contiene 8% en volumen de alcohol o una medida de whisky (40 mL) que contiene 40% en volumen de alcohol?

3)    ¿Qué porcentaje en volumen de alcohol tiene una botella de cerveza de 875 mL con 8 º GL de alcohol?

4)    Tenemos un barril de 300 litros lleno de vino de 12% de alcohol en volumen. Sacamos 5 litros de vino y para que no se note añadimos 5 litros de agua. ¿Cuál es la nueva concentración? Si repetimos la operación cual será la nueva concentración?

5)    En una bebida alcohólica leemos: 13,5 %vol.  a) ¿Qué significa ese número?. Si la botella contiene 700 ml de la bebida ¿Qué volumen de alcohol contiene? 

6)    Tenemos 20 ml. de  una disolución de alcohol en agua al 40 % vol. Diluimos añadiendo 60 ml de agua pura. ¿cuál será ahora la concentración de la nueva disolución? 

7)    ¿Qué volumen de disolución debemos preparar con 500 mL de alcohol para que la solución resultante tenga un 40% en volumen de alcohol?

8)    Calcula el % en volumen de una disolución preparada mezclando 250 cm³

     de alcohol etílico con agua hasta completar dos litros.

    

Destilación de una bebida alcohólica

MEZCLAS

En la naturaleza las sustancias generalmente se encuentran en forma de mezclas o compuestos, los cuales para poder analizarlos en necesarios separarlos, para determinar sus propiedades fisicoquímicas.

Los procesos físicos que se utilizan son los siguientes: decantación, filtración, evaporación, destilación, centrifugación, cristalización, cromatografía.

Cada una se encarga de separar compuestos según su naturaleza, su estado, su reactividad, etc. De acuerdo a las propiedades de los compuestos y mezclas.

Veremos en particular la destilación simple.

DESTILACIÓN DE UNA BEBIDA ALCOHÓLICA.

La destilación se basa en la separación de dos líquidos miscibles, este proceso se basa en el punto de ebullición de los líquidos, ya que estos deben tener puntos de ebullición diferentes (por lo menos 20ºC de diferencia). El punto de ebullición es una propiedad intensiva de cada sustancia.

Este proceso también es utilizado para la purificación de los líquidos, por evaporación del líquido y posterior condensación.

La destilación simple se fundamenta básicamente en que los compuestos orgánicos que están contenidos en el líquido tengan una diferencia notable entre los puntos de ebullición. Ejemplo: vino, donde el componente a separar es el alcohol etílico.

Se arma un equipo de destilación como en la figura y se coloca a calentar la mezcla. El líquido con menor punto de ebullición se evaporiza y por medio de un condensador o refrigerante se condensa nuevamente pasando al estado líquido. Este procedimiento a pesar de servir para separar también es muy útil para la purificación de las sustancias.

Para que la ebullición sea homogénea y no se produzcan proyecciones se introduce en el matraz un trozo de material poroso o antiespumante.

Para el desarrollo de esta práctica en un laboratorio real usted debe conocer los distintos componentes de un equipo de destilación:

Balón sobre tela metálica, trípode y mechero, cabezal de destilación con termómetro acoplado en tapón monohoradado, condensador para enfriamiento (refrigerante), pieza acodada de salida de la destilación, recipiente para recibir el destilado.

Grado alcohólico volumétrico – Graduación alcohólica

Las bebidas alcohólicas son bebidas que contienen etanol (alcohol etílico).

Atendiendo a la elaboración se pueden distinguir entre bebidas producidas por fermentación alcohólica (vino, cerveza, hidromiel, sake) en las que el contenido en alcohol no supera los 15 grados, y las producidas por destilación, generalmente a partir de un producto de fermentación. Entre ellas se encuentran bebidas de muy variadas características, y que van desde los diferentes tipos de brandy y licores, hasta los de whisky, anís, tequila, ron, vodka, cachaça y ginebra entre otras.

Las leyes suelen exigir que en las bebidas alcohólicas conste la graduación alcohólica de etanol. La graduación alcohólica se suele indicar en la etiqueta de la botella en porcentaje volumétrico: Vol. 27%; Vol.42 %, etc. De esta forma, cuando vemos que una botella de cerveza indica en la etiqueta que tiene 5º, significa que contiene un 5% de alcohol puro, es decir, que de cada litro de esa cerveza (1000 ml); 50 ml son de alcohol puro y 950 ml de otras sustancias.

La legislación europea sobre bebidas alcohólicas define así el grado alcohólico volumétrico: “La relación entre el volumen de alcohol en estado puro, contenido en el producto de que se trate a la temperatura de 20ºC y el volumen total del mismo producto a la misma temperatura”.

Se trata de una medida de concentración porcentual en volumen (%v/v).

Con qué se mide?

Con un alcoholímetro digital, basado en un sensor de gas, indica al soplar sobre él, el tanto por ciento de alcohol en sangre y puede servir a una persona para saber si está en condiciones de conducir. Conocer el nivel de alcohol en la sangre es muy importante para la seguridad en las calles y carreteras.

En el laboratorio con un densímetro, es un instrumento que sirve para determinar la densidad relativa de los líquidos sin necesidad de calcular antes su masa y volumen. Normalmente, está hecho de vidrio y consiste en un cilindro hueco con un bulbo pesado en su extremo para que pueda flotar en posición vertical.

En América latina es usual, en honor a Josseph Gay-Lussac (1778-1850), “Vol.” —que significa volumen— es sustituido por la iniciales ºGL del citado sabio, precedidas de un superíndice, medidos a la temperatura de 20 grados centígrados (20º C).
En la práctica Vol. o vol. y ºGL significan lo mismo..

A cada unidad de porcentaje de alcohol en el volumen total le corresponde un grado en la escala alcohólica. Así, se habla de un vino con una graduación de 13,5° cuando tiene un 13,5% de alcohol, o sea 13,5 ml de etanol en cada 100 ml de vino.

En las etiquetas de las bebidas alcohólicas, el grado alcohólico volumétrico se indica mediante el uso de la palabra «alcohol», o la abreviatura «alc.», seguida del símbolo «% vol.».

Calcular la graduación alcohólica al mezclar dos o más bebidas.

Si a la hora de preparar un trago estamos buscando alguno que sea fuerte o débil, determinar la graduación alcohólica del mismo es importante para evitar sorpresas a la hora de dar el primer sorbo.

De esta manera, para calcular la cantidad de alcohol que posee una bebida, se debe multiplicar la cantidad de alcohol por la cantidad o volúmen de cada bebida, y al resultado dividirlo por total del contenido.

Por ejemplo, si mezclamos 100 ml de cerveza de 6º, con 200 ml de algún licor con 24º, multiplicamos la cantidad de cerveza por su graduación, por un lado, y hacemos lo mismo con el licor. Ambos resultados los sumamos y dividimos por el total del contenido:

100 ml cerveza X 6º (alcohol)= 600

 200 ml de licor X 24º (alcohol)= 4800

Total: 600 + 4800= 5400

Lo dividiremos por el contenido total resultante:

100 ml (cerveza) + 200 ml (licor) = 300 ml (total de la bebida)

5400 / 300 = 18º

La nueva bebida tendrá 18º de graduación alcohólica.

¿Qué proporciona más alcohol, 1 botella de 970 mL de cerveza que contiene 8% en volumen de alcohol o una medida de whisky (40 mL) que contiene 40% en volumen de alcohol?

Cerveza: 8% alcohol en volumen

100 mL de cerveza contienen 8 mL de alcohol

970 mL de cerveza contienen………X mL de alcohol

X= 970 mL cerveza .  8 mL alcohol / 100 mL cerveza= 77,6 mL de alcohol

Whisky: 40% alcohol en volumen

100 mL de whisky contienen 40 mL de alcohol

40 mL de whisky contienen……..X mL de alcohol

X= 40 mL whisky . 40 mL alcohol  / 100 mL whisky= 16 mL de alcohol

Se consume más alcohol al beber una botella de cerveza que una medida de whisky.