Барботирование воды

Повышение всхожести семян огородных и иных культур всегда интересовали жителей села. У некоторых растений посевной материал защищен тонкими пленками, которые могут растворяться только в течение длительного пребывания во влажной почве. Им требуется еще и механическое воздействие, чтобы начался процесс прорастания.

В некоторых семеноводческих хозяйствах при производстве продукции используются специальные машины или приспособления, наносящие повреждения на поверхность. За счет подобного действия разрушается покровная защита, влага получает доступ к самому семени. Оно быстрее набухает и начинает прорастать.

О технологиях, которые может использовать огородник при подготовке семян к посадке пойдет речь.

Способы обработки посадочного материала для повышения всхожести

Уже давно замечено, что при посеве тыквенных культур (тыквы, кабачки, огурцы, арбузы и дыни) необходимо выполнить насечку на поверхности семян. Достаточно острым предметом провести на поверхности вдоль оси несколько неглубоких борозд, и всхожесть возрастает с 65…70 % до 90…95 %.

В семеноводческих хозяйствах Саратовской области используется специальное устройство, в котором работают цилиндрические щетки. На них имеется жесткая щетина из твердого пластика. В машине две щетки устанавливают параллельно. Они вращаются навстречу друг другу с разной частотой вращения n₁ и n₂.

Поэтому при прохождении через щетки одна из сторон семени слегка повреждается. В реальном процессе семя само вращается, поэтому насечки образуются со всех сторон.

В Кашкадарьинской области (Республика Узбекистан) для повышения всхожести семян используется дисковое устройство. Диск с насечками вращается относительно своей оси. На него равномерно подаются семена. Они падают на поверхность диска. Шероховатая поверхность сдирает часть защитного слоя семян.

После кратковременной обработки семена под действием центробежной силы выбрасываются на периферию. Там их собирают в специальный накопитель для последующего использования. Производительность машины довольно высокая, составляет 2,5…3,5 т/час.

С крупными семенами подобная обработка довольно эффективна. Однако, в овощеводстве у многих культур семена довольно мелкие. Например, у моркови размер семени меньше 1 мм. Использовать механические устройства для создания макроповреждений на поверхности довольно сложно.

Барботирование семян

Название процесса довольно сложное (barbotage – пропускание через газожидкостную смесь). При довольно необычном названии сам процесс выполняется сравнительно просто. Нужно иметь устройство, в котором на семя будет воздействовать две среды: жидкость и газ.

В идеальном варианте барботация должна происходить под действием кислорода, который проходит через воду. Сами семена должны находиться в режиме витания (перемещаться вверх и вниз при прохождении пузырьков, поднимающихся со дна).

В исследованиях проводили анализ, целью которого необходимо было составить модель технологического процесса по растворению защитной оболочки семян от скорости потока газожидкостной смеси.

Из гидравлики известно, что режим течения жидкости по трубам или иным устройствам может происходить в ламинарном или турбулентном режиме. Чем больше размер обтекаемого тела и меньше вязкость жидкого потока, тем выше вероятность получения турбулентного режима течения.

В нем частицы жидкости не медленно обтекают поверхность, а совершают вращательные движения в пограничном слое. В результате интенсивность взаимодействия между водой и поверхностью тела будет на несколько порядков выше, чем при ламинарном обтекании.

Создавая, газожидкостный процесс взаимодействия с твердым телом, можно понизить вязкость влаги в несколько раз. Известно, что кинематическая вязкость чистой воды при температуре +20 °С составляет 1,006 м²/с. У воздуха эта величина в тысячу раз меньше, и составляет 0,001 м²/с.

Когда образуется смесь пузырьков газа и жидкости, то кажущаяся кинематическая вязкость зависит от концентрации каждого из составляющих потока. Здесь применен термин кажущаяся, его использование обусловлено тем, что рассматривается смесь разных по природе веществ (прим. автора).

При барботировании семян воздействие газожидкостного потока помогает разрушать наружные защитные оболочки. Идет процесс растворения сложного полимера в воде.

Барботирование в домашних условиях

Барботирование можно осуществить не только в лабораторных условиях, любой овощевод при подготовке собственных или покупных семян может выполнить у себя дома. Достаточно собрать простейшую установку.

Видео с подобной установкой представлено здесь:

Для изготовления барботирующего устройства потребуются:

пластиковая бутылка объемом 1,5…2,5 л;
шланг от капельницы;
компрессор для аквариума.

Нужно в пробке проделать отверстие, куда помещается тонкий шланг от капельницы. Дно у бутылки срезается. Ее устанавливают вниз горловиной (можно в стенке бутылки проделать отверстие и закрепить ее на вертикальной стенке).
Второй конец шланга соединяют к компрессору. Установка для барботирования семян готова.
Внутрь пластиковой бутылки наливается вода, достаточно налить 300…400 мл.
Высыпаются семена. Перемешивать специально их не нужно. В процессе обработки они будут достаточно перемешаны.
Включается компрессор. Внутрь бутылки начинают поступать пузырьки воздуха.

Потребление электроэнергии от подобного устройства составляет 2,5…3,0 Вт. При этом мембранный аппарат прогоняет за час до 100 л воздуха. При небольшом энергопотреблении он может работать по несколько часов в день.

Внимание! Для обработки некоторых видов семян установку оставляют работать на целые сутки.

Режим работы установки для барботирования семян

Для удаления защитного слоя на поверхности семян, а также насыщения их кислородом воздуха продолжительность работы барботирующей установки должна составлять определенное время. Ряд исследователей предлагает следующую продолжительность работы (таблица 1).

Таблица 1 — Длительность обработки семян в чистой воде

Так как энергопотребление минимальное, то можно принять данную рекомендацию. Однако, процесс можно активизировать. Поэтому решено провести ряд экспериментов, направленных на оптимизацию процесса.

Оптимизация процесса барботирования семян

Эксперименты проводились с растворами, растворяющими полимерные пленки. Всего использованы три разные смеси, способные растворять длинные полимеры жиров, расположенные на поверхности семян. В процессе исследования образцы периодически вынимались и исследовались под микроскопом.

Рабочие растворы:

щелочной раствор гидрокарбоната натрия NaHCO₃ (2 %-й раствор, рН = 7,5…7,8);
аммиачная селитра NH₄NO₃ (2-й раствор, рН = 7,2…7,4);
гашеная известь Ca(OH)₂ (3-й раствор, РН = 7,2…7,5).

Все растворы имеют слабую щелочную реакцию. Объясняется тем, что молекулы полимеров, окружающие поверхность семян имеют кислую реакцию (рН = 4,5…5,2).

При взаимодействии щелочи с кислой средой происходит нейтрализация и разрушение защитного слоя.

В таблице 2 представлены результаты, которые показывают, что использование небольшой добавки химических реагентов позволяет сократить время обработки в барботирующей установке.

Таблица 2 — Необходимая продолжительность обработки для разрушения защитного слоя у семян

Разрушать защиту – это только вспомогательная задача. Основная задача процесса – это повышение всхожести. Поэтому следующим этапом была проверка на всхожесть.

Ее проводили по стандартной методике. Высевались по 100 семян каждой культуры, а затем проводился подсчет полученных жизнеспособных ростков. Анализ результатов проводился путем сравнения с семенами, непрошедшими обработку в установке.

В результате получены данные, которые свидетельствуют о следующем (таблица 3).

Таблица 3 — Всхожесть семян после барботирования в чистой воде и щелочных растворах

По представленным результатам видно, где лучшие показатели.

Заключение

Барботирование позволяет ускорить прорастание и всхожесть семян.
Оптимальным путем повышения эффективности барботирования будет использование растворов на основе гашеной извести и аммиачной селитры.

Источник: sornyakov.net

Что такое барботер

Прежде чем перейти к рассмотрению вопроса, как сделать барботер, необходимо определиться с тем, что этот элемент собой представляет и в чём его функциональное предназначение. Итак, чисто технологически барботер — это элемент конструкции самогонного аппарата, изготавливаемый из резервуара и металлической трубки, вставляемой внутрь неё. Применение этого элемента позволяет произвести первоначальное разделение браги на фракции, в результате чего повышаются качественные характеристики получаемого напитка.

Стоит отметить, что для производства самогона по традиционным рецептам (из жидкой браги на основе сахара и дрожжей) присутствие в конструкции самогонного аппарата барботера не требуется. Точнее такой элемент в этом случае не является необходимым, однако его присутствие в конструкции весьма желательно.

Устройство барботера и принцип работы

Барботер для самогонного аппарата — это герметичный резервуар с двумя отверстиями в крыше, необходимыми для установки трубок. Внутрь банки или колбы помещаются две трубки, причём одна из них должна доходить практически до самого дна, а вторая наоборот должна быть короткой и отступать от внутренней плоскости крышки всего на несколько миллиметров. Эти трубки соединяются с одной стороны с перегонным кубом, а с другой с сухопарником.

Работать система будет следующим образом:

В перегонном кубе производится нагревание браги, в результате чего она испаряется.
Спиртосодержащий пар под давлением поступает в барботер и в результате физико-химических реакций внутри резервуара происходит первичное разделение пара на фракции.
Жидкость скапливается внутри резервуара и в результате, поступающему пару приходится проходить через слой жидкости, в результате чего будет происходить очистка пара от сторонних примесей.
Далее пар поступает в сухопарник, где он дополнительно разделяется. Тяжёлые фракции оседают внутри, а более лёгкие пары спирта проходят в холодильник со змеевиком, где конденсируется конечный продукт.

Таков общий принцип функционирования системы самогонного аппарата. О том, как сделать барботер пойдёт речь далее.

Изготовление барботера

Как было сказано выше, технологически барботер не является сложным устройством, однако для его изготовления потребуется некоторый навык обращения с инструментом и сами инструменты. Хотя в целом, все работы будут находиться на уровне школьных уроков труда.

Для начала необходимо приготовить необходимые инструменты и материалы. Из инструментов обязательны будут ключи, пассатижи, дрель. Что касается материалов, то потребуется трубка из меди или нержавейки, диаметром около 10 мм и крепёжные штуцеры для фиксации в крышке.

Процесс изготовления будет происходить следующим образом:

В крышке банки просверливается два отверстия, диаметр которых должен соответствовать используемым для герметизации и соединения элементов штуцеров.
Внутрь банки или колбы вставляется трубки со штуцерами и фиксируются с помощью гаек. Для полной герметизации элементов необходимо использовать силиконовый герметик или другой уплотнительный материал.
Первая трубка должна не доходить до дна на несколько миллиметров, а вторая на несколько миллиметров выступать от внутренней плоскости крышки. Это необходимо для обеспечения циркуляции пара внутри системы и, соответственно, её работы.
После того, как герметик застынет, к крышке можно подсоединять резервуар.

На этом основные работы по изготовлению барботера для самогонного аппарата можно считать завершёнными. Останется только подсоединить устройство к остальной системе.

Стоит отметить одну важную особенность конструкции элемента — при установке вводной трубки (длинной) необходимо сделать это так, чтобы между трубкой и дном образовывался некоторый угол. Дело в том, что из-за того, что расстояние между торцом трубки и дном банки минимальное, в момент первого поступления пара под прямым углом будет возникать гидравлический удар, который отрицательно скажется на герметичности соединений. Если же установить трубку так, чтобы был угол, этого происходить не будет, и процесс будет происходить плавно и равномерно.

Несмотря на то, что барботер не является неотъемлемой частью конструкции самогонного аппарата, то есть функционирование без него возможно, однако его использование несёт ряд преимуществ:

В барботере производится очистка сырья от вредных примесей.
Применение элемента позволяет добиться лучших вкусовых качеств.
Внутри барботера может производиться ароматизирование напитка, для чего внутрь может добавляться специальный состав, или натуральные фрукты.
Барботер позволяет повысить эффективность функционирования всей системы, благодаря более полному разделению спиртосодержащего пара на составляющие.
Включение элемента в конструкцию повышает крепость получаемого напитка.

По своей конструкции барботер сходен с сухопарником, однако некоторые отличия есть. Они обусловлены наличием длинной трубки, которая позволяет сформировать слой жидкости, через которую и будет проходить пар. То есть очистка будет происходить на другом уровне и более эффективно. В сухопарнике тяжёлые фракции пара конденсируются и оседают. В барботере происходит то же самое, но на первоначальном этапе. Основная работа начинается, когда жидкость поднимается выше среза трубки. К слову, если в резервуар налить немного воды или ароматизирующей жидкости, то процесс очистки начинается сразу же.

Несмотря на то, что использование барботера влечёт множество преимуществ, можно выделить и некоторые отрицательные стороны. Так, например, производительность такой системы будет несколько ниже, чем у аппарата с одним сухопарником. Снижение скорости получения напитка, является платой за высокую степень очистки. Так что перед тем, как сделать барботер, важно учесть этот момент.

На этом общее рассмотрение конструкционных особенностей барботера и характеристик его применения можно считать завершённым. Решать, устанавливать этот элемент или нет необходимо индивидуально. Но то, что попробовать использовать барботер стоит каждому мастеру приготовления спиртного — это точно.

Источник: okopchenii.ru

Важность процесса очистки самогона

Брага, из которой изготавливается самогон, состоит из жидкости и различных вредных примесей, а также масел и опасных спиртов. В процессе варки вредные вещества все же испаряются, но в большинстве случаев попадают в готовый продукт.

Употребление некачественного напитка приводит к отравлению с разной степенью тяжести, а в некоторых случаях к летальному исходу. Поэтому очистка является необходимым и важным этапом при изготовлении самогона.

Различают несколько видов очистки: химический и физический. Первый вариант достигается задействованием раствора марганца или активированного угля. Во втором происходит разделение паров на фракции.

Более эффективным считается именно второй метод. Для того чтобы очистить самогон от вредных веществ на стадии приготовления, в конструкцию аппарата следует вмонтировать барботер. Что это такое, известно многим профессионалам.

Для достижения лучшего результата применяется еще одно приспособление – сухопарник. При условии задействования этих приборов одновременно готовый продукт пригоден к употреблению без дальнейшей химической очистки.

Роль барботера в самогонном аппарате

Аппарат с барботером – это герметичный сосуд, в который подключаются две трубки. Первая опускается до самого дна и предназначается для впуска пара. Вторая – выводящая, входит в сосуд лишь на несколько миллиметров. Барботер заправляется водой.

Принцип работы состоит в следующем:

Пар, который выделяется во время кипячения браги, под действием давления поступает из перегонного куба по трубке впуска в барботер, где проходит через слой жидкости.
Далее пузырьки пара выходят на поверхность воды и через выходную трубку удаляются из сосуда.

Во время удаления паров браги в барботере одновременно увеличивается концентрация спирта. При помощи такого устройства можно придать напитку необычный аромат, для этого в воду следует добавить сок (например, цитрусовых).

Для чего нужен сухопарник

Готовому напитку придает качество и крепость барботер. Что это такое – сухопарник, и для чего он нужен, объясняют эксперты. Оба приспособления устанавливаются в аппарате для достижения вышеприведенных целей, но полностью заменить друг друга они не могут.

В случае если примеси не в полной мере очистятся в барботере, они осядут в сухопарнике.

Данное приспособление представляет собой герметичную емкость с двумя трубками. Разница между концами – от 15 до 30 мм. В сосуде не используется жидкость. Принцип работы состоит в следующем: при поступлении паров браги в трубку впуска, тяжелые частицы и примеси оседают на стенках, а пары этилового спирта покидают резервуар через выходящий патрубок.

Далее очищенный пар следует к холодильнику, где конденсируется и скапливается в специальном сосуде.

Данным приспособлением также можно насытить напиток различными запахами. Для этого на дно резервуара кладутся сухие листья, корки цитрусовых и т.д.

Изготовление очистителей в домашних условиях

Самогонный аппарат с сухопарником и барботером можно приобрести в специализированных магазинах или изготовить в домашних условиях.

Размер сосуда зависит от объема перегонного куба. Если последний небольшой, то для изготовления барботера подойдет резервуар емкостью 1 литр. Наиболее подходящим средством послужит стеклянная литровая банка. Помимо нее потребуются: 2 штуцера, 2 гайки и силиконовые патрубки.

В капроновой крышке делают два отверстия, затем монтируются штуцеры, которые с обратной стороны закручиваются гайками. Щели необходимо загерметизировать. Через штуцеры подключаются трубки, при этом следует придерживаться расстояний от дна банки. На этом процесс изготовления барботера считается оконченным.

Сухопарник изготавливается по аналогичной технологии. Разница состоит лишь в расстоянии трубок от дна сосуда.

Преимуществами самодельного сухопарника являются: простота конструкции, легкость в очистке и промывке.

Оба очистителя подключаются к системе силиконовыми шлангами.

Эксплуатация очистителей в самогонном аппарате

Аппарат с барботером и сухопарником необходимо подключать последовательно. В начале устанавливается перегонный куб и холодильник, затем очистители. К готовым аппаратам прилагается инструкция по подключению и эксплуатации.

Ни в коем случае нельзя допустить неправильное подсоединение трубок. Входной патрубок барботера следует соединить с ведущим шлангом перегонного куба. Если систему подключить неправильно, за счет избыточного давления произойдет взрыв.

Специалисты советуют в любой конструкции задействовать оба вида очистительной системы.

Преимущества аппарата с фильтрующей системой

Аппарат самогонный с барботером и сухопарником позволяет насыщать продукт ароматом.
По качеству выходной продукт приравнивается к самогону двойной перегонки.
Напиток очищается на физическом уровне. Такая очистка является более эффективной, нежели использование различных химических соединений.
Сухопарник выступает барьером между перегонным кубом и готовым напитком, поэтому вероятность попадания браги в готовый самогон сводится к нулю.

После перегонки 10 литров классической браги в сухопарнике образовывается около 500 мл жидкости с вредными примесями. Она обладает характерным неприятным ароматом и коричневым оттенком.

Рейтинг аппаратов среди пользователей

Опытные пользователи знают, что это такое – барботер и сухопарник. На основе исследований составлен рейтинг самогонных аппаратов в зависимости от их компоновки:

Наилучшим признали приспособление, которое оснащено царгой и сухопарником. Оно является наилучшим вариантом для изготовления особо крепких напитков.
Следующую позицию занимает установка с разборным барботером.
На последнем месте аппарат с тремя сухопарниками.

Установка многостепенной системы очистки (более 3 фильтров) экономически нецелесообразна, потому как качество готового продукта практически не повышается, а продолжительность его приготовления увеличивается.

Требуемые размеры фильтров

Что это такое – барботер и как его использовать, можно узнать из справочника или инструкции. Но если фильтр изготавливается в домашних условиях, следует уяснить зависимость размеров фильтра от перегонного куба.

Для 12-литрового куба будет достаточно литровой стеклянной емкости. Если барботер или сухопарник слишком большие для конкретного самогонного аппарата, процесс испарения и отвода примесей будет занимать много времени, а качество напитка ухудшится. В конечном итоге выходящего продукта может оказаться до 1,5 раза меньше, чем запланировано.

Источник: fb.ru