читатель согласится, что измерение содержания спирта в водно-спиртовых растворах с точностью до 1 % об для домашнего винокурения вполне приемлемо.
Определим требуемую точность измерения плотности для этого случая.
Плотность воды равна 1 г/мл, плотность спирта равна примерно 0,8 г/мл. Разность между этими значениями составляет 1 – 0,8 = 0,2 г/мл. Значит, при изменении крепости спирта на один процент его плотность изменяется в среднем на величину 0,002 г/мл. Учитывая неравномерность (нелинейность) зависимости содержания спирта от плотности раствора, примем требуемую точность измерения плотности равной ± 0,001 г/мл.
По моему опыту, для измерения плотности растворов с такой точностью во всем диапазоне удобно пользоваться не одним, а тремя ареометрами соответственно на пределы 0,76 – 0,84 г/мл; 0,84 – 0,92 г/мл; 0,92 – 1,0 г/мл. При использовании этих ареометров достаточно иметь пробирку (мерный цилиндр) емкостью всего лишь 50 мл.
Забегая вперед, скажем, что для измерения плотности сусла и сахарных растворов понадобятся ареометры на пределы 1,0 – 1,08 г/мл; 1,08 – 1,16 г/мл. Стеклянные ареометры на указанные пределы измерения выпускаются нашей промышленностью. Можно применять и другие ареометры, имеющие точность измерения ± 0,001 г/мл.
Ниже даны примеры определения содержания спирта в растворах.
Пример 1 – 1. Измеренная ареометром плотность водно-спиртового раствора равна 0,947 г/мл. Определить содержание спирта в этом растворе в объемных процентах.
Решение. В таблице 1 – 2 значения плотности даны с точностью до пятого знака после запятой. Для удобства расчета припишем к нашей величине плотности 0,947 г/мл два нуля и получим число 0,94700. По таблице 1 – 2 в столбцах 3 и 4 находим близкую большую по значению плотность 0,94806 для спирта крепостью 40 % об и близкую меньшую 0,94643 для спирта 41 % об. Значит, крепость раствора больше 40 % об и меньше 41 % об. Далее находим разность между числами 0,94806 и 0,94700. Она равна 0,00106. Затем находим разность между числами 0,94700 и 0,94643. Она соответственно равна 0,00057. Число 0,00057 меньше числа 0,00106. Значит, крепость раствора с плотностью 0,94700 ближе к 41 % об, чем к 40 % об. Принимаем крепость данного раствора равной 41 % об. При этом ошибка расчета составила меньше, чем 0,5 % об.
Пример 1 – 2. По значению плотности примера 1 – 1 определить содержание спирта в растворе, выраженное в весовых процентах.
Решение. По таблице 1 – 2 в столбцах 5 и 4 находим близкие большую и меньшую по значению плотности 0,94860 для 33 % вес и 0,94679 для 34 % вес. Затем проводим вычисления аналогично предыдущему примеру, и в результате получим содержание спирта в растворе, равное 34 % вес. Эти вычисления вы можете проверить сами.
1.2.2. Весовая и объемная системы – переход из одной в другую
Существуют формулы, в которых отражена связь между двумя системами измерения содержания спирта в водно-спиртовых растворах. Зная плотность раствора и численное значение процентов спирта, соответствующее данной плотности в одной системе, можно определить численное значение процентов спирта в другой системе, не пользуясь