Американские ученые продемонстрировали новый способ дистилляции спирта — с помощью света. Он требует меньше энергии, чем дистилляция с помощью нагрева, и дает спирт большей крепости (до 99 процентов). Об этом сообщается в журнале ACS Nano, а коротко о новом методе рассказывает Scientific American.
Наоми Хэлас (Naomi Halas) и ее коллеги из Университета Райса добавили в смесь воды и этилового спирта наночастицы из золота и оксида кремния, после чего сверху направили на суспензию луч лазера. Когда свет попадает на наночастицу, она одновременно поглощает фотоны (и нагревается) и рассеивает их — фотоны поглощают соседние наночастицы, что поднимает и их температуру. В результате свет «ловится» у поверхности раствора, вызывая нагрев и выталкивая самый летучий компонент смеси (этиловый спирт).
«Последние десять тысяч лет люди нагревали воду неправильно — со дна. Мы делаем это сверху: новый способ является более энергоэффективным, так как не требует нагревать весь объем жидкости», — отмечает Хэлас.
Оптическая дистилляция спирта позволяет обойти классическую проблему обычной дистилляции: образование азеотропной смеси, которая ограничивает максимальную концентрацию алкоголя 95 процентами.
Локализованный нагрев смеси с наночастицами каким-то образом нарушает образование водородных связей в смеси именно этилового спирта и воды (что и дает высокую крепость спирта). При эксперименте с пропиловым спиртом (в смеси с водой он дает меньше водородных связей) оптическая дистилляция дала такой же результат, как и термическая.