Винный камень

Определение "Винный камень" в словаре Брокгауза и Ефрона

Винный камень
Винный камень*

— виноградный сок в составе своем содержит кислую винно-калиевую соль или винный камень и винно-кальциевую соль (см. Виноградное вино, Виноделие, Винная кислота). Соли эти не переходят в вино в том же количестве, в котором они содержались в виноградном соке до брожения его, так как после брожения большая часть виннокислых солей оседает на дно и стенки бродильного чана, что происходит от развившегося алкоголя, так как растворимость кислой винно-калиевой соли уменьшается по мере образования спирта. Таким образом, из бродильного чана (см. Виноделие), когда из него сцежено молодое вино, всегда можно получить некоторое количество твердого аморфного осадка, называемого винным камнем. Тот же камень осаждается и на стенки бочек, в которых молодое вино подвергается вторичному брожению и становится богаче спиртом. В виноградных выжимках, равно как и дрожжах, всегда содержится, между прочим, и винный камень.

Винный камень имеет большое техническое значение: он служит материалом для приготовления виннокаменной кислоты и различных ее солей, имеющих применение в красильном деле и в др. производствах. Производство виннокислых соединений из винного камня крайне просто и не требует больших затрат, как то видно из последующего изложения, а потому виноделы могут заниматься этим побочным производством, через что могут возвратить часть расходов по виноделию. Впрочем, хорошо бы сделали наши виноделы даже тогда, если бы только ограничились тщательным собиранием в своем хозяйстве сырого винного камня, умели бы его упаковывать и сохранять, так как он всюду спрашивается и стоит в хорошей цене. Франция, Австрия и Германия в широких размерах занимаются обработкой винного камня и получают от этого большие доходы. Исходя из вывода практики, что из 8 ведер сусла выделяется 1 1/2 фунта винного камня, мы ясно видим, что из переделываемого в России виноградного сока теряется ежегодно около 125 тысяч пуд. винного камня. Из этого количества винного камня можно получить ценных продуктов по крайней мере миллиона на 2 рублей. Поэтому есть прямой расчет не вывозить остатков от виноделия на дороги и в овраги, как то практиковалось, напр., многие годы в Кизляре, чтобы засыпать выбоины и ямы на дорогах. Ныне заняться сбором и переработкой В. камня тем выгоднее, что по новому таможенному тарифу пошлина на виннокислые соединения чуть не утроена [По ныне действующему (август 1891 г.) тарифу (статья 95) за В. камень при ввозе из-за границы платят 60 к. золотом с пуда, что составляет по курсу около 90 к. кред. с пуда (по тарифу 1868 г. взималось 20 к. кред., а с 1885 г. 26 к. зол. с пуда). В Poccию ежегодно ввозилось для переработки в виннокаменную кислоту от 10 до 20 тыс. пудов В. камня по средней цене от 7 до 9 р. кред. за пуд. В. кислота производится преимущественно для красильного дела на нескольких химических заводах России. Кроме производимой в Poccии, ввозится еще и заграничная В. кислота, платя таможенную пошлину (ныне) в 5 р. зол. с пуда. Так, значительные покровительственные пошлины назначены на виннокислые препараты именно для того, чтобы вызвать в Poccии сбор и переделку В. камня. При его перепроизводстве, которое легко может произойти, он может быть с выгодой продан на иностранных рынках. В последние годы его цена в Лондоне около 70 фунт. стерл. за тонну, в Гамбурге около 150 марок за двойной (метрический = 100 килогр. = 6 1/10 пуда) центнер. — Д. Менделеев. ] против бывшей ранее.

Состав сырого В. камня представляет значительные различия, что зависит от положения и местности, в которой рос виноград. Поэтому и достоинство В. камня в практичном смысле не одинаково; понятно, что чем больше в В. камне виннокислых солей, тем он ценнее. Из минеральных веществ в В. камне обыкновенно находятся, но не в большом количестве, глина, песок и т. п.; из органических же — дрожжевые, белковые, экстрактивные и красящие вещества и т. д. Этих последних бывает особенно много в В. камне, полученном из красного вина. Так, имевшиеся у нас в руках образчики В. камня из Кизляра содержали в себе такое количество красящих веществ, что добывать их из камня положительно стоило. В В. камне обыкновенно содержится от 25 до 90 % кислой винно-калиевой соли, от 3 % до 52 % винно-кальциевой соли и от 3 до 55 % красящих и др. веществ. В В. камне иногда попадаются виноградные семечки, кожица, кусочки веточек. Кизлярский В. камень, мной анализированный, содержал 75,47 % кислой винно-калиевой соли, 7,32 % винно-кальциевой соли, 4,65 % землистых и других посторонних веществ. Образцы В. камня с южного берега Крыма и Бессарабии содержали в среднем от 56 до 82 % кислой винно-калиевой соли и от 3,75 % до 6,15 % винно-кальциевой соли. В. камень бессарабский менее других богат виннокислыми солями; наиболее богаты крымский, потом кахетинский и, наконец, северокавказский. Влажный В. камень при сохранении часто изменяется и теряет свою ценность. Его должно сохранять в сухом состоянии, в хорошей, плотно закупоривающейся бочке или в плотном ящике.

Так как достоинство сырого В. камня основывается на количестве виннокислых соединений, то мы опишем способ, принятый на фабриках для испытания В. камня. Взявши несколько кусочков из различных мест, все порции измельчают и перемешивают. Отвешивают 2 грамма такого порошка и всыпают его в небольшую колбу, куда вливают 50 куб. сант. воды и кипятят при постоянном взбалтывании. К кипящему раствору прибавляют несколько капель лакмусового раствора, чтобы жидкость окрасилась в красный цвет. После этого прибавляют по каплям из бюретки нормального (40 грамм. в литре) раствора едкого натра (см. Титрование) до тех пор, пока жидкость не окрасится в ясный фиолетовый цвет. При этом надо иметь в виду, что окраска иногда переходит от серо-зеленой до грязно-бурой. Затем жидкость снова кипятится; если при этом фиолетовая окраска осталась без изменения, то считают опыт оконченным и отсчитывают на бюретке сколько было употреблено кубич. сант. нормального едкого натра. Если же от кипячения фиолетовая окраска перешла в красную, то, значит, не вся винная кислота насыщена едким натром; тогда еще прибавляют из бюретки раствора щелочи и снова кипятят. Содержание кислой винно-калиевой соли в с. В. камня на основании такого объемного анализа определяется из того, что каждые 100 куб. сант. едкого натра отвечают 18,8 граммам кислой винно-калиевой соли (а по пропорции 1 куб. сант. 9,4 % и т. д.) [Указанный способ непригоден для определения содержания винной кислоты в В. камне в том случае, когда содержатся средние соли извести или кали (средняя соль образуется, если часть В. камня разложилась и дала поташ), а также и тогда, когда содержатся свободные кислоты. Описание полного способа анализа должно искать уже в курсах химии. — Δ.].

Главная масса В. камня идет на приготовление виннокаменной кислоты, а потом на получение кремортартара, или очищенного В. камня, который требуется для аптек. Способ получения виннокаменной кислоты основан на превращении растворимой кислой соли в нерастворимую винно-кальциевую, хорошо кристаллизующуюся и потому удобно очищаемую от примесей, и на разложении этой последней серной кислотой. Таким образом, вся переработка В. камня сводится к трем работам: 1) получению винно-кальциевой соли, 2) разложению ее и 3) кристаллизованию виннокаменной кислоты. Первую работу ведут так: для работы нужно иметь деревянный чан, внутри обложенный свинцовыми листами; в чан входит мешалка, приводимая различными способами в круговое движение. Измельченный и просеянный В. камень всыпают в чан, вливают в десять раз большее количество воды и потом пропускают пар до тех пор, пока вода в чане не закипит. В это время мешалка работает, и вся кислая винно-калиевая соль из В. камня растворяется [Горячий раствор следует процедить, чтобы удалить нерастворимые подмеси, или, как обыкновенно и поступают, сперва В. камень очищают (способ очищения описан в конце статьи), а потом переводят в винную кислоту. — Δ. ], тогда маленькими порциями бросают в чан мел или известь, причем после прибавки каждой порции мела ждут, пока жидкость перестанет шипеть, т. е. пока прекратится выделение углекислого газа. Как только брошенная в чан порция мела уже более не вызывает вскипания, то это значит, что главная масса кислой винно-калиевой соли разложена на среднюю винно-калиевую и нерастворимую винно-кальциевую соль. Когда в чану осталось небольшое количество кислой винно-калиевой соли, то выделение углекислого газа на глаз незаметно, поэтому следует сделать другую пробу, чтобы убедиться, весь ли В. камень превратился в среднюю нерастворимую винно-кальциевую соль. Как только перестал выделяться углекислый газ, то прибавляют в чан немного мела и в течение часа при сильном перемешивании кипятят всю жидкость, пропуская в нее пары. После этого из чана берут пробу и вливают в нее синего лакмусового раствора; красный цвет укажет, что в чане есть еще кислая винно-калиевая соль (тогда должно еще прибавлять мела), если же жидкость остается синей, то считают первую работу законченной. Жидкости в чане дают отстояться; на дне получится твердая винно-кальциевая соль, а в отстоявшейся жидкости находится в растворе средняя винно-калиевая соль [Ровно половина винной кислоты, бывшей в кислой калиевой соли, останется в растворе (в виде средней соли кали), а другая половина в осадке (в виде сред. соли извести) — см. Винная кислота. — Δ. ]. Жидкость эту должно обработать вновь в нерастворимую винно-кальциевую соль, что достигается при помощи гипса. После того как раствор средней винно-калиевой соли сделался прозрачным, всыпают в чан гипс [Количество всыпаемого кристаллического природного чистого и измельченного гипса определяется по количеству израсходованного в первой операции (для насыщения) мела, так что на каждую часть употребленного мела всыпаются 1,72 части гипса. — Δ. ], пропускают пар и перемешивают все содержимое чана в течение нескольких часов. После такой обработки уже вся виннокаменная кислота В. камня переходит в нерастворимую винно-кальциевую соль, которую несколько раз промывают водой. Разложение винно-кальциевой соли, разведенной серной кислотой, на винную кислоту и гипс ведут тоже в деревянных чанах, выложенных внутри свинцовыми листами. Количество серной кислоты заранее вычисляют [По количеству употребленного мела и гипса, зная их состав и состав вливаемой серной кислоты. — Δ. ] и стараются избегать излишка. Когда винно-кальциевая соль смешана с разведенной серной кислотой, в чаны пропускают пар и мешалки приводят в движение. Через несколько часов, смотря по количеству реагирующих друг на друга веществ, разложение оканчивается, и тогда приступают к отделению гипса от раствора виннокаменной кислоты путем процеживания (фильтрации). Фильтр устраивается [На химических заводах такое отделение производится при помощи фильтр прессов. См. Выжимание. — Δ. ] из довольно плоского деревянного ящика, выложенного внутри свинцовыми листами; дно такого ящика продырявлено отверстиями небольшого диаметра. Ящик закрывают куском полотна, концы которого хорошенько прикрепляют к краям ящика. На полотно выливают содержимое чана, гипс остается на полотне, а раствор винно-каменной кислоты протекает через полотно и отверстия ящика и вливается в плоские большие сосуды, которые также сделаны из дерева и выложены свинцом. Чтобы выкристаллизовать винную кислоту из раствора, его сгущают, пропуская пар по трубам, расположенным под сосудами. Когда концентрация раствора винной кислоты достигла достаточной крепости, то раствор переливают в свинцовый цилиндр около 100 сантим. в вышину при 60 сант. в диаметре. Если желают получить крупные кристаллы, то испарение и охлаждение раствора винной кислоты ведут очень медленно и оставляют жидкость в полном покое. Для этой цели свинцовый цилиндр разогревают (налив в него горячую воду) и снаружи окутывают дурными проводниками тепла, войлоком, хлопчатой бумагой, льняной пряжей и т. д.; наливают горячий сгущенный раствор винной кислоты, цилиндр закрывают крышкой и оставляют в полном покое. Дней через 8 оканчивается кристаллизация; маточный рассол сливают, кристаллы переводят на воронку, где они высыхают и после этого прямо поступают в продажу. Маточный рассол снова нагревают и вторично выкристаллизовывают; от второй кристаллизации остается рассол темно-коричневого цвета; он всегда содержит некоторую часть свободной серной кислоты. К такому маточному рассолу прибавляют извести или мела; раствор винной кислоты сливают с осадка, выпаривают и кристаллизуют. Кристаллы из маточного рассола обыкновенно бывают окрашены; такие кристаллы растворяют в горячей воде, смешивают с костным углем, нагревают и фильтруют; фильтрат сгущают и кристаллизуют.
На приложенном к статье рисунке (фиг. 1) видно заводское расположение приборов, употребляемых для обработки В. камня.

Фиг. 1. Совокупность приборов, служащих для получения винной кислоты из винного камня, превращенного в известковую соль.

Чаны А назначены для разложения винно-кальциевой соли. В дно чана вделана трубка F, котор. снабжена краном и открывается в плоский четырехугольный ящик-фильтр В., о котором было говорено выше. Из фильтра раствор винной кислоты вливается в выпарительные плоские сосуды С, в которых раствор сгущается. По свинцовым трубам G и D проходят пары воды для нагревания. На втором из прилагаемых рисунков показан чан с мешалками, приводимыми в движение рабочими.

Фиг. 2. Чан с мешалками для ручной работы.

Чтобы получить из сырого В. камня чистый, или кремортартар, первый измельчают, складывают в чан и обливают водой (на 1 ч. камня 10 ч. воды). Всю массу в чане нагревают до кипения и оставляют раствор в покое: нерастворимые в воде вещества выпадают на дно сосуда, т. е. осаждаются. Прозрачный раствор, в котором содержится кислая винно-калиевая соль вместе с небольшим количеством винно-кальциевой соли, сгущают и выкристаллизовывают. Полученные кристаллы промывают малым количеством воды и высушивают. Такой продукт носит название полурафинированного В. камня. Этот продукт снова растворяют в горячей воде, прибавляют костного угля (в количестве 5 % всего веса В. камня), перемешивают и дают отстояться. Прозрачный раствор сливают, сгущают и выкристаллизовывают; этот продукт носит название очищенного В. камня (Tartarus depuratus). При кристаллизации этого очищенного В. к. на поверхности жидкости появляются кристаллические корки, так наз. винно-каменные сливки (Cremor tartari).

А. H. Альмединген. Δ.