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我们中国人喜欢葡萄酒。

李白说:

三杯酒可以通儒家之道，一场比赛喝光了才是道家的自然。

杜甫说:

慢慢倒酒喝，我靠它陪我一辈子。

苏东坡说:

月亮什么时候开始出现的？我从远处拿酒杯。

世界上每个古老的文明都会酿酒。根据考古发现，最古老的酒是在中国河南贾湖遗址发现的。遗址中有一些新石器时代的陶器碎片，碎片上还遗留着一些用大米、蜂蜜和水果酿造的酒精饮料，距今已有9000多年。到公元前1000年，中国、两河流域、埃及和印度都有了酿酒。

酒是怎么做的？

以茅台酒为例，据1936年编纂的《续遵义府志》:“茅台酒出自仁怀县茅台村，贵州省第一。.......法春以高粱为沙(原料)，三分煮加麦曲(酒曲)，入窖，一个月后蒸烤，即烤再酿。必须多做几次。刚开始的时候，沙子是天生的，三四轮沙子(读作“suě”，意思是可以点着)，六七轮沙子，再来一点沙子，最后你得到一杯饮料。”现代生产技术进行了改革，大致如下:

用高粱为原料，一年为一个周期，投料两次，各占投料量的50%；第一次投料，先用热水润料，再加入5-7%的母糟（即上一年发酵未经蒸酒的酒醅），混合后低温蒸热，冷却后堆积入窖，发酵一个月；第二次投料，先把原料粉碎，润料，加入母糟进行混蒸，蒸后所得到的第一次酒称为“生沙酒”，全部泼回原酒醅中，摊放冷却后，再加上酒曲，入窖发酵一个月；发酵成熟的酒醅经蒸馏得到第二次的蒸馏酒，称为“糙沙酒”。酒头部分单独贮存，用于勾兑，酒尾则仍泼回酒醅中。酒醅经摊放冷却，加入酒曲，再堆积入窖发酵一个月，再次蒸馏；周而复始，再发酵，蒸馏。总共经过八次发酵、八次蒸馏。第三次蒸馏得到的酒称为“生沙酒”，第四、五、六次所蒸馏得到的酒统称为“大回酒”，第七次蒸馏所得到的称为“小回酒”，第八次蒸馏得到的称为“追糟酒”。其中最后七次蒸馏出来的酒作为产品分别入库，最后勾兑、装瓶。

从这个工艺流程可以看出，酿酒主要是发酵和蒸馏。发酵是一个生物反应过程。发酵过程中，酵母分解原料产生酒精。但随着酒精浓度的增加，酵母的分解能力逐渐降低，直至停止。所以发酵酒的酒精含量不会超过10~20%。为了进一步提高酒精含量，蒸馏是必要的。

最早的蒸馏记录来自公元1世纪的犹太妇女玛丽亚，她是第一个留下名字的炼金术士。她认为，材料分公母，公母材料结合会产生新的材料。她发明了一种蒸馏釜(kerotakis)和三脚蒸馏瓶(tribokos)，持续了1500年。

公元8世纪，阿拉伯炼金术士阿布·穆萨·贾比尔·伊本·哈扬(721-813)详细描述了蒸馏过程。他设计的蒸馏罐不仅可以蒸酒，还可以做其他化学实验。

1500年，德国炼金术士Hiironen Braunschweig (1450-1512)出版了《艺术的自由》。第二版于1512年出版。这是世界上第一部关于蒸馏的专著。这本书详细描述了蒸馏的设备和原理。

蒸馏器由一个蒸馏罐、一个鸟嘴和一个缠绕在线圈上的冷凝器组成。弯头浸泡在冷却水中快速冷却，提高效率。使用时，将低度酒(含10%酒精)加热蒸发，蒸汽进入冷凝器中的弯管冷却，即可得到高度酒(含32%酒精)。这种设计一直沿用至今。今天，我们可以买一个100多元的简易蒸馏器，在家里蒸酒。

蒸馏过程中的温度是关键。液体在低温下也会蒸发，比如水在0.01℃会蒸发。这个温度也被称为水的三相点。在这个温度下，水可能是固态(冰)、液态(水)或气态(蒸汽)，所以我们可以在冻结的水面上看到水蒸气。然而，此时蒸汽的压力非常低(0.006 ATM)。随着温度的升高，蒸汽的压力也增加。当蒸汽的压力等于周围的压力时，相应的温度称为液体的沸点。在这个温度下，大量的液体蒸发成蒸汽。

#注意#液体的沸点随着周围压力的变化而变化。比如海平面的水沸点是100℃；但在海拔3000米的地方，沸点是90℃；7000米高空，沸点77℃，鸡蛋没煮熟。

它是水、酒精和其他微量物质的混合物。酒精的沸点是80-85℃。在这个温度附近，酒精蒸发很多，但水蒸发较少。所以蒸发的酒凝结后，酒精浓度增加。因此，需要多次蒸馏才能得到浓度更高的葡萄酒。茅台酒经过八次酿造和蒸煮，酒精度达到53%。

法国白兰地、苏格兰威士忌、龙舌兰酒和伏特加等外国烈酒都是这样酿造的。此外，人们发现油、香水、纯净水和一些化学试剂可以通过蒸馏来制备。

19世纪，炼金术逐渐演变为化学蒸馏，理论日臻完善。

1802

英国科学家约翰·道尔顿(1766-1844年)提出了道尔顿定律(Dalton & # 39s):液体混合物加热时，各组分的蒸汽压会增加，各组分蒸汽压之和等于总压力，各组分沸点之和等于混合物的沸点。道尔顿在研究液体蒸发时还提出了原子论(“真理即真理”)|原子、分子和阿伏伽德罗常数。

1887

法国科学家弗朗索瓦-玛丽·拉乌尔(1830-1901)提出了拉乌尔定律(Raoult & # 39定律):当液体混合物蒸发时，单一液体组分的蒸汽压等于该组分的蒸汽压与其摩尔数的乘积。根据道尔顿定律和拉乌尔定律，可以计算出混合物的沸点和各组分的比例。

蒸馏设备也在不断改进。蒸馏是一个汽化-冷凝的间歇过程，需要多次重复蒸馏来提高纯度。据报道，有人进行了多达500-600次蒸馏，以获得高纯度的物质。

1830

英国开发了一种可以连续工作的蒸馏塔，其关键技术是预热。

1877

美国开发了潜热回收技术，利用冷凝器的冷却水预热待蒸馏混合物，降低了蒸馏能耗。在石油大行其道的这个时候，蒸馏技术找到了更大的市场，成为石油化工的基石。提取的原油在炉子中加热，然后输送到蒸馏塔。在蒸馏塔中，粘性最大的油蒸发温度高，会沉到底部；浓缩油和液体油的蒸发温度较低，中间流出；轻油和气油的蒸发温度最低，从顶部流出。

今天的巨大蒸馏塔已经成为现代社会的支柱。如果离开了它，我们的衣食住行都会短缺。

2019年，我国石化行业产量2.57亿吨，居世界第一。

蒸馏的另一个应用是水处理，包括海水淡化、纯水制备和水循环利用。开水可以杀死水中的微生物。但是它不能去除水中的盐和重金属。水是优良的溶剂，许多物质如钙、磷、铁、铜等。会被水溶解，所以有“水滴穿石”的说法。海水含盐3%-3.5%，盐的主要成分有钠、氯、硫、钙、钾、锰等。通常情况下，水会紧紧地“抓住”这些物质，当它蒸发时，就会把它们扔掉。所以海洋中的雨水是淡水，海水淡化也可以用蒸馏，这需要大量的能量。

海湾国家(如沙特)石油量大但淡水缺乏，于是建立了许多工厂，以石油蒸馏海水，“以油换水”，实现海水淡化。目前，最大的海水淡化厂每天生产60万吨淡水，可供180万人使用。但是，这样会消耗大量能源，加剧全球变暖。

我们团队做了一个柴油机余热驱动的海水淡化系统，每天可以产生60吨左右的淡水。这项技术的关键是蒸馏的温度控制。