Интернет-журнал "Домашняя лаборатория", 2007 №4

Табуретовка

Итак, вы решили попробовать табуретовку. Ну, может ваш дядя работает на табуретной фабрике и у него этих табуреток — девать некуда, вот он вам их и шлет. Попробуем достигнуть поставленной цели методом «сведения задачи к уже известной».

Первым делом табуретку нужно измельчить до опилок или хотя бы до стружек. Тут мы целиком полагаемся на ваше умение, вашу изобретательность и вашу фантазию. Только не нужно набрасываться на табуретку с топором — прибежавшие на шум соседи могут запросто позвонить в психиатрическую лечебницу.

Далее вам потребуется какая-нибудь подходящая по размеру кастрюля с крышкой — эмалированная или стеклянная. Поместите опилки в кастрюлю и хорошенько смочите их водой, чтобы они пропитались ею и слегка набухли. Ну а Затем залейте опилки раствором серной кислоты (1:1). Помните, что нужно лить кислоту в воду. Будьте осторожны. Если не удастся купить чистую серную кислоту в хозяйственном магазине, то выпросите ее у знакомого аккумуляторщика (придется завести нужные знакомства) или возьмите его в долю. Жидкую кашицу хорошо перемешайте. Закройте крышкой и поставьте в духовку газовой плиты примерно на час, можно немного меньше. Смесь желательно довести до кипения, но не кипятить.

Затем выньте кастрюлю, долейте воды доверху и перемешайте. Слейте раствор в другую кастрюлю (обращаться с осторожностью — он довольно агрессивен) и нейтрализуйте его, добавляя к нему толченый мел или известковую воду (получается при гашении негашеной извести) до тех пор, пока не прекратится выделение пузырьков углекислого газа. Мел можно купить в детском или канцелярском магазине. Он там часто продается. На вопрос: «Зачем вам столько мела?», можете ответить, что чувствуете тягу к импрессионизму и хотели бы для начала попробовать себя в рисовании на асфальте. Об окончании нейтрализации можно также судить, испытывая жидкость лакмусовой бумажкой или же одним из индикаторов. Не надо капать индикатор прямо в реакционную массу. Следует взять пробу, буквально 2–3 капли, и поместить ее на стеклянную пластинку или в маленькую пробирку. В качестве индикатора можно взять раствор фенолфталеина, его можно купить в аптеке. Если не продадут, то купите таблетки пургена (слабительное), растворите их в воде и слейте надосадочный раствор. Получите то же самое. В щелочной среде раствор фенолфталеина краснеет. Нам требуется слегка кислая среда. Так что можно добавить немного еще раствора из первой кастрюли — он там как раз должен немного поднакопиться за счет стекания с опилок.

Перемешайте еще раз жидкость и дайте постоять несколько часов. Сульфат кальция, образовавшийся при нейтрализации кислоты, осядет на дно, а сверху останется раствор глюкозы. Осторожно слейте его (можно сифоном) в какую-нибудь посудину и профильтруйте через ватно-марлевый фильтр или через несколько слоев марли. Все — мы свели задачу к уже известной. Далее остается сбродить раствор глюкозы с помощью дрожжей. Сделать первичную перегонку, отбросив головную и хвостовую фракции. Провести очистку полученного спирта-сырца на угольном фильтре, затем на ректификационной колонке. Разбавить полученный спирт до концентрации водки, попробовать ее и… отдать вашему знакомому аккумуляторщику за предоставленную серную кислоту.

Суть проведенного процесса заключается в том, что древесина (опилки) содержит углевод целлюлозу. Её там довольно много — до 50 процентов. Сама целлюлоза не может использоваться дрожжами как источник питания, хотя многие высшие грибы используют ее. Химически целлюлоза представляет собой длинный полимер глюкозы, сахара, который сам по себе легко потребляется дрожжами, так же как большинством организмов на Земле. При действии раствора серной кислоты происходит кислотный гидролиз — молекулы целлюлозы расщепляются до молекул глюкозы. Сама серная кислота при этом не расходуется, она играет роль катализатора, поэтому по окончании варки ее нейтрализовать мелом.

Целлюлоза — это резервный источник питания растений, накапливаемый чтобы выжить в неблагоприятных условиях (например погодно-сезонных). Существует еще один такой распространенный источник питания растений — крахмал. Особенно много его в клубнях картофеля. Добыть его из них нетрудно. Можно, например, перетереть некондиционные и мелкие клубни картофеля на терке, так чтобы протертый картофель падал в холодную воду. Если воду несколько раз хорошо перемешать и дать отстоятся, то растительные остатки клубней всплывут наверх, а крахмал осядет на дно. И его тоже можно переработать на спирт по рассмотренной выше схеме. Конечно для осахаривания крахмала разумнее использовать ферменты альфа-амилазу и глюкоамилазу или солодовое молоко, приготовляемое из солода, содержащего ферменты того же класса, но бывают ситуации когда они недоступны (слюну человека во внимание не принимаем), а доступна серная кислота. Ниже рассмотрен детально тот же самый процесс гидролиза, но для крахмала.

Для варки раньше применяли котел из красной меди, вылуженный изнутри чистым оловом, или железный котел, выложенный свинцовой обкладкой. Еще лучше, если реактор будет эмалированный или (при небольшом объеме) — стеклянный, кварцевый или фторопластовый.

Объем котла (или реактора) должен быть таков, чтобы жидкость занимала 2/3 его объема. Серная кислота не должна содержат вредных примесей (например, мышьяка). Обращаться с серной кислотой следует осторожно: при разбавлении лить серную кислоту в воду (а не наоборот).

Сама процедура осахаривания производится кипячением крахмального "молока" (взвеси крахмала в воде) с серной кислотой. Разводят в 1/3 всего количества воды серную кислоту, сливают в котел и доводят до кипения. В остальном количестве воды замешивают крахмал в так называемое крахмальное молоко. Далее вливают в котел при помешивании лопаткой небольшими порциями и тонкой струей крахмальное молоко При добавлении "молока" кипение прекращается, тогда заливку приостанавливают и снова доводят жидкость до кипения. Только после этого доливают остальное "молоко". Нужно следить, чтобы не было сгустков и клейстера.

После окончания заливки массу кипятят еще полтора-два часа, причем момент окончания осахаривания определяют пробой на содержание крахмала с иодом. Для этой цели берут ложкой порцию жидкости из котла, выливают в пробирку или на блюдце, охлаждают и приливают 1–2 капли йодной настойки. В начале процесса получается синее окрашивание (крахмал), в затем по мере осахаривания крахмала сменяется фиолетовым, оранжевым и наконец желтым (весь крахмал перешел в сахара и декстрин).

Чтобы установить, что в сахара перешел также весь декстрин, делают пробу со спиртом. Для этого берут пробу прозрачного отфильтрованного раствора в пробирку или стаканчик, приливают 10-кратный объем 96 %-ного этилового спирта. Если выпадает осадок, надо продолжать нагревание, если осадка нет, это означает, что весь декстрин перешел в сахар и нужно охладить раствор.

Серную кислоту после осахаривания необходимо полностью удалить из сиропа. Для этой цели прибавляется хорошо измельченный сухой мел. На 100 масс, частей серной кислоты нужно взять 140–150 масс, частей мела.

Серная кислота реагирует с мелом, образуя сульфат кальция, который выпадает в осадок. Прибавление мела нужно вести небольшими порциями, при тщательном перемешивании.

Избытка мела следует избегать: как только проба из котла перестанет окрашивать синюю лакмусовую бумажку в красный цвет, прибавление мела надо прекратить.

Когда осаждение окончено, жидкость оставляют в покое на 10–15 часов и затем осторожно сливают с густого осадка. Можно использовать для сливания жидкости сифон.

Для получения лучшего качества часто практикуется добавление к горячему раствору продукта древесного угля в количестве 2–3 % от веса взятого сухого крахмала. После добавления угля раствор кипятят 10–15 минут, а затем прекращают нагревание и дают отстояться в течение нескольких часов. После отстаивания раствор отфильтровывают.