月光酒靠边站——阳光来了

化学家学会用光而不是热来蒸馏酒精。淡啤酒可能有新的含义

加入我们的科学爱好者社区!

美国的研究人员展示了一种利用光从水中蒸馏酒精的非常有效的新方法。该方法比传统的热蒸馏需要更少的能量,并产生更高浓度的馏出物。研究人员表示,虽然这种新方法不太可能取代工业中的传统蒸馏,但它可以在分离和纯化过程中找到利基应用。

娜奥米·哈拉斯 和休斯顿莱斯大学的同事们在水和乙醇的混合物中加入了金-二氧化硅纳米粒子,并从上方将激光照射到悬浮液上。当光线照射到纳米粒子时,它会吸收光子(温度升高)和散射光子,这些光子可以被其相邻粒子接收,从而提高它们的温度。这样,光能就被捕获在表面附近,导致局部加热,并驱赶两种成分中更易挥发的成分——在本例中是乙醇。

哈拉斯说:“我们仍然在施加热量,只是方式不同而已。在过去的10000年里,我们一直以错误的方式煮水——从底部。在这里,我们从顶部加热,这更节能,因为我们不必加热整个液体体积。”


关于支持科学新闻

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您正在帮助确保关于当今塑造我们世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


有趣的是,乙醇的光学蒸馏避免了传统蒸馏中遇到的一个经典问题——最终形成共沸混合物,这限制了酒精的最大浓度约为95%。哈拉斯说:“使用我们的系统,我们可以很容易地达到99%。” 似乎纳米粒子表面高度局部的加热在某种程度上破坏了乙醇-水混合物中的氢键,使得乙醇在更高浓度的乙醇下与水分子的分离更加有效。当使用丙醇(一种混合物中氢键较少的较大醇)重复实验时,光学蒸馏产生的结果与热蒸馏相同。

哈拉斯说:“我们已经表明,这种类型的系统使我们能够以新的方式分离液体,并且在某些情况下可以产生与热蒸馏不同的蒸馏特性,而在其他情况下则相似。尽管我认为这不太可能取代传统的蒸馏(这是一种非常成熟的技术),但它可以为新的和不同的分离方法找到利基应用。”

加州大学圣巴巴拉分校的纳米技术专家马丁·莫斯科维茨评论这项工作时说:“任何让像蒸馏这样的众所周知的过程颠覆的观察结果无疑都需要我们深入研究和理解。它很可能会迫使我们重新思考即使在我们最彻底理解的现象中的其他偏方。总而言之,这具有重要发现的特征。”

光可以用来蒸馏私酿酒吗?哈拉斯说:“我们在实验室里开玩笑说过了。但是,它当然不是月光酒,而是应该被称为阳光酒!”

本文经《化学世界》许可转载。该文章于2015年11月20日首次发表

© . All rights reserved.