Вода
относится к ассоциированным жидкостям. Ассоциация обусловлена наличием
водородных связей, которые образуются между атомом водорода, ковалентно
связанным с атомом сильно электростатически отрицательного кислорода
одной молекулой воды и атомом кислорода другой молекулы. Эта связь
возможна потому, что атом водорода, отдавая свой единственный электрон
кислороду, остается в виде протона, оказывающего электростатическое
притяжение на электронную оболочку другого атома кислорода.
Более устойчивы молекулы воды, в которых имеются две водородные связи.
Этиловый спирт также относится к ассоциированным жидкостям. В отличии от воды он образует ассоциаты.
Водно-спиртовые растворы представляют собой смешанные ассоциаты. Большая часть воды сохраняет тетраэдрическую структуру. Молекулы спирта, имеющие больший размер ,при встраивании в структуру воды нарушают её , тогда как встраивание молекул воды в структуру спирта не сопровождается существенным изменением последней. При растворениии небольших количеств спирта структура воды все же сохраняется, претерпевая лишь незначительную деформацию.
С дальнейшим повышением концентрации спирта структура воды нарушается. В области средних концентраций спирта устанавливается динамическое равновесие ассоциатов из одинаковых молекул, агрегатов из разнородных молекул и одиночных молекул спирта и воды, т.е. происходит стабилизация структуры системы. В этой области растворы имеют наибольшую микронеоднородность. При больших концентрациях спирта в растворе преобладает структура чистого спирта с включенными в неё молекулы воды.
Сложность строения водно-спиртовых растворов подтверждается так же их термодинамическими свойствами: изменением свободной энергии образования раствора, появлением экстремумов на кривых парциальных объемов и парциальных эптальпий и энтропий спирта в зависимости от его концентрации.
При содержании этилового спирта в смеси около 25% мол., т.е. когда на одну молекулу спирта приходится три молекулы воды , наблюдается наибольшая адиабатическая сжимаемость, максимальная вязкость и наименьший коэффициент поступательной диффузии, т.е. происходят существенные изменения в структуре растворов
По мере повышения концентрации спирта сжатие смеси увеличивается, достигает максимальной величины при 24,4-26,0% мол.(53-56 об., 45,3-48,2% масс.) затем уменьшается. Соответственно изменяются вязкость и коэффициент поступательной диффузии.
Смешиванием спирта с водой сопровождаются так же выделением тепла, максимальное количество которого приходится на концентрацию спирта 14% мол. (36,25 об., 30% масс.). С повышением температуры – уменьшается.
Величина суммарного теплового эффекта смешения спирта и воды обусловлена образованием соответствующих гидратов между собой или избытком одного из компонентов (вода, спирт).
В зависимости от степени очистки спирт этиловый ректификованный выпускают:
а) "Люкс";
б) "Экстра";
в) высшей очистки;
г) 1-го сорта.
Спирт "Люкс" и "Экстра" вырабатывается из различных видов зерна (кроме бобовых культур и смеси зерна и картофеля (количество крахмала картофеля в смеси не должно превышать35 %). Спирт "Экстра", предназначенный для производства водки, поставляемой на экспорт, вырабатывается из зерна в здоровом состоянии.
Спирт высшей очистки и 10-го сорта в зависимости от исходного вида сырья вырабатывают:
а) из зерна, картофеля или из зерна и картофеля;
б) из смеси зерна, картофеля, сахарной свеклы, мелассы, сахара сырца и другого сахаро- и крахмалосодержащего пищевого сырья в различных соотношениях.
Спирт должен быть приготовлен по техническим инструкциям, утвержденным Министерством пищевой промышленности РФ.