Как найти массу процентного спирта

Сколько весит 1000 мл 95 %(об.) спирта? Найти: массовую долю и плотность спирта, объем абсолютного спирта.

Чему равен удельный вес если Brix показывает 22 °Bx? Найти: потенциальный выход спирта.

Сколько градусов содержится в 40 %(об.) спирте? Найти: плотность спирта.

Расчеты

– для перевода объема спирта в массу

M = V * P
VAS = V * S / 100

– для перевода массы спирта в объем

V = M / P
VAS = V * S / 100

– для перевода Brix в удельный вес

SG = (B / (258.6 – ((B / 258.2) * 227.1))) + 1
R = 76.08 * (SG – 1.000) / (1.775 – SG) * (1.000 / 0.794)

– для перевода удельного веса в Brix

B = (((182.4601 * SG -775.6821) * SG + 1262.7794) * SG – 669.5622)
R = 76.08 * (SG – 1.000) / (1.775 – SG) * (1.000 / 0.794)

M – масса спирта
V – объем спирта
P – плотность спирта
S – спиртуозность
VAS – объем абсолютного спирта
R – потенциальный выход спирта
B – содержание сахара по Brix
SG – удельный вес

Существуют два способа выразить концентрацию этилового спирта в растворе:
– по объему (объемная доля, объемная концентрация, объемные проценты) – обозначается как (%, об.)
и показывает количество безводного спирта в миллилитрах в 100 мл водно-спиртового раствора при температуре 20 °C
– по массе (массовая доля, массовая концентрация, массовые проценты) – обозначается как (°) и
показывает количество безводного спирта в граммах, содержащееся в 100 г водно-спиртового раствора при температуре 20 °C

40 %, об. ≠ 40 °

Чтобы перевести одни единицы измерения в другие, можно использовать
калькулятор.

На главную » Меню » Главное меню » Калькуляторы » Калькулятор веса этилового спирта

Калькулятор веса этилового спирта

   Любое вещество имеет свой удельный вес. Эталонным значением 1 грамм принят 1 мл воды при 20С.
Спирт тоже жидкость, что и вода, но плотность у него меньше, след 1 мл спирта меньше 1 грамма. Зная это, при помощи точных весов и нашего калькулятора можно определить точное содержание спирта в жидкости.

Потребуется:

• Точные откалиброванные весы с платформой (можно ювелирные)
• Термометр электронный
• Оптимальной тарой для измерения удельного веса спирта является цилиндр мерный 500 мл

   Процесс взвешивания этилового спирта:

• 1) Налейте жидкость в тару;
• 2) Измерьте температуру;
• 3) Измерьте вес;
• 4) Внесите данные в калькулятор;

   Отлично! Результатом расчета калькулятора чистого веса этилового спирта – искомый вес спирта.

В ответ на запрос Спирт, публикуем калькулятор, рассчитывающий количество чистого спирта в растворе из двух жидкостей с различным содержанием этилового спирта и воды. Я позволил себе слегка отклониться от требований оригинального запроса, в котором желали смешивать чистый спирт с водой, и добавил для каждой смешиваемой жидкости параметр, задающий содержание в ней спирта. Это позволяет мешать не только воду и спирт, но и другие жидкости, содержащие алкоголь. Для определения раствора с чистой водой, надо ввести ноль в графе для объемной доли спирта одной из жидкостей. Детали расчета и немного теории и истории можно найти сразу за калькулятором:

История

В 19-м веке как минимум одну треть бюджета Российской Империи составляли акцизы на алкогольные напитки. Акциз рассчитывается, в зависимости от крепости напитка (содержания чистого спирта). Поэтому задача определения количества чистого спирта была на уровне государственной важности. До тех пор, пока к этой теме не подключилась наука, крепость определяли довольно занятными методами. Например, долгое время наиболее распространенным видом крепкого вина в России был так называемый полугар (38% спирта). Способ отличия полугара от менее качественного алкоголя, содержащего меньшее количество чистого спирта, был крайне прост — если поджечь полугар, то он должен гореть до тех пор, пока не выгорит половина его объема.
Очевидно, что жечь спиртное для определения его крепости не всегда удобно, поэтому следующим шагом в истории российской водочной промышленности было привлечение западного опыта: для определения количества спирта стали применять ареометры (спиртометры) — приборы для определения содержания спирта, которые уже активно использовались в ведущих западных державах.
Спиртометры 19-го века, созданные для применения в мягком климате западных стран, давали плохие результаты в условиях русских температур, кроме того были различия в способах измерения объемов и крепости алкоголя. Эти предпосылки послужили стимулом к активизации отечественной науки в области исследования свойств растворов спиртов.

Теория

Д. И. Менделеев, провел серьезное исследование водно-спиртовых растворов. Работая над своей докторской диссертацией, Менделеев исследовал изменение удельного веса растворов спирта от его концентрации и температуры.
Объем (плотность) водно спиртового раствора, как и любой другой жидкости, зависит от температуры. Плотность раствора уменьшается с увеличением температуры (объем возрастает), изменение происходит нелинейно, так же, как и поведение плотности воды при изменении температуры. Известно что, максимальная плотность воды бывает при температуре около 4° C, затем при любом изменении температуры плотность уменьшается.
Также оказалось, что плотность раствора нелинейно изменяется при изменении концентрации спирта. Удивительный факт: объем воды и спирта в отдельности почти всегда больше объема раствора, полученного смешением этих компонентов. Эффект уменьшения объема водно-спиртового раствора, известный сейчас как контракция, достигает своего максимума при концентрации спирта в растворе от 50 до 60 процентов по массе, см. график:

Четкой закономерности изменения объема выявлено не было, вместо этого Менделеевым были созданы приближенные формулы, которые используются для создания таблиц зависимости плотности спиртовых растворов от массовой или объемной доли, а также температуры. В настоящее время такие таблицы повсеместно применяются в спиртовой промышленности.

Наш калькулятор вычисляет массовую и объемную долю этилового спирта в в водно-спиртовом растворе из 2-х жидкостей с различным содержанием спирта путем линейной аппроксимации по таблицам плотности раствора спирта в воде от массовой и объемной концентрации и температуры ( таблица 1 и таблица 2 из [1]).

Количество жидкости можно задать в виде массы в граммах, либо в виде объема в миллилитрах. Объем жидкости зависит от ее температуры, поэтому для случая задания количества жидкостей через объем, необходимо ввести значение температуры, при которой действителен данный объем. Содержание спирта обычно указывается в процентах по объему (% об), что также не является однозначной величиной без указания температуры (если не указано, то обычно подразумевается температура 20° C). Гораздо точнее было бы указывать содержание в процентах от массы, которая не зависит от температуры. Но, увы, сложившуюся традицию сломать уже очень сложно, мало кто сможет смириться с тем что водка станет сразу «менее крепкой», ведь 40% объемных процентов при температуре 20° C это всего лишь 33% массовых процента. Кто же пойдет на уменьшение крепости стратегического напитка 🙂

Источники:
1) Таблицы для определения содержания этилового спирта в водно-спиртовых растворах. Том I. Москва ИПК Издательство стандартов.
2) Л.Б. Бондаренко Из истории русской спиртометрии.

Концентрацией
водно-спиртового раствора называется
процентное содержание безводного
(абсолютного, т.е. 100 %) спирта этилового
в данном растворе.

Концентрация
этанола выражается в объёмных процентах
– (%),
в процентах по массе – %
_(m)

и по плотности – ρ₂₀.
Если нет специального обозначения,
подразумевается объёмный процент.

Объёмные
проценты
(С_v)
показывают, какое количество миллилитров
безводного спирта этилового содержится
в 100 мл водно-спиртового раствора при
20⁰С.

Проценты
по массе
(С_m)
показывают
какое количество граммов безводного
спирта этилового содержится в 100 г
водно-спиртового раствора.

Поскольку
объём водно-спиртового раствора
изменяется в зависимости от температуры,
крепость его в объёмных процентах
относят к 20⁰С,
называемой нормальной температурой.

Примечание:
Объёмный
процент этанола равнозначен градусу.
Обозначение крепости спирта в градусах
было принято в старых фармакопеях,
включая Х издание.

Плотность.
Концентрация
спирта этилового может быть выражена
через плотность.
Абсолютный
спирт имеет плотность = 0,78927 г /см³,
а вода = 0,99823 г/ см³
, при температуре 20^ОС.
Соответственно плотность водно-спиртовой
смеси находится между указанными выше
плотностями.

Объём
водно-спиртового раствора изменяется
в зависимости от температуры. Содержание
этанола в процентах по объёму относят
к 20^ОС,
называемой НОРМАЛЬНОЙ температурой.

15

Плотность
может быть выражена: ρ_20/20
и ρ_20.

ρ_20/20
– это
отношение массы раствора при 20⁰с
к массе того же объёма

воды
при 20⁰С.

ρ_20
/4 – это
отношение массы раствора при 20⁰С
к массе того же объёма

воды
при 4⁰С.

ρ_20/20
во столько
раз больше ρ₂₀/₄,
во сколько раз масса единицы объёма
воды при 4⁰С
будет больше массы единицы объёма воды
при 20⁰С.

ρ₂₀₂₀
= ρ₂₀
⁄ 0,99823;
ρ _20/4 =
ρ₂₀ ⁄
1,000,

где
0,99823 – масса единицы объёма воды при
20⁰С
( плотность воды при

20⁰С
);

ρ₂₀
– масса единицы объёма раствора при
20⁰С
( плотность раствора

при
20⁰С);

1,000
– масса единицы объёма воды при 4⁰С
( плотность воды при 4⁰С).

ρ_20/20
∕ ρ_20/4
= ρ₂₀
х 1,000 / 0,99823 х ρ₂₀
= 1 / 0,99823 =
1,00177;

Соотношение
между ρ_20/20
и ρ_20/4
выражается
формулами:

ρ_20/20
= ρ_20/4
х 1,00177;

ρ_20/4
= ρ_20/20
х 0,99823.

В ГФ Х
издания приведены значения ρ₂₀
соответствующие ρ_20/4
.

В ГФ Х издания
приведены значения ρ_20/20.

Плотность
ρ_20/4
(ρ₂₀
) называется истинной плотностью.

Соотношение
между плотностью, объёмными процентами
и процентами по массе приведены в
Государственной Фармакопеи ХΙ издания.
-Том 1.

– С. 303 –
313. – Алкоголеметрические таблицы. –
Таблица 1. Соотношение между плотностью
водно-спиртового раствора и содержанием
безводного спирта в растворе ( см.
Приложение №5 данного учебно-методического
пособия), составленной на основании
зависимости:

16

С_v

∙ ρ
_б/в =
С_m
∙ ρ
_р-ра
,

где
ρ _б/в

– плотность безводного спирта этилового
(0,78927);

ρ
_р-ра
– плотность водно-спиртового раствора.

Следовательно
перевод объёмных процентов в проценты
по массе и наоборот можно осуществлять:

1. По
   формуле – см. выше.

2. По
   таблице №1 ГФ Х1 – см. выше.

Пример
1.
Перевести концентрацию спирта этилового
88,04 % в проценты

по массе.

Решение.

Находим по таблице №1 на стр. 312, что
88,04 % по объёму

составляют
83,16 % по массе.

Пример
2.
Перевести концентрацию спирта этилового
80 % в проценты

по массе.

Решение.
Значения
80 % по объёму нет.
Для нахождения значения пользуемся
методом ИНТЕРПОЛЯЦИИ
, т.е. нахождения неизвестного промежуточного
значения по двум известным крайним.

По
таблице №1 находим ближайшее большее,
затем ближайшее меньшее значения и
находим их разницу:

80,04
% — 73,53 % по массе

79,97 % — 73,45 % по
массе

0,07 % ― 0,08 % массе

Далее
проводят сравнение заданной концентрации
с тем значением по таблице, которое
ближе
к данному (80,0 %).

Находят разницу:

80,0 % – 79,97 = 0,03 %,

Составляют
пропорцию:

17

0,07 % —————-
0,08 % по массе

0,03 % —————– Х
% по массе,

отсюда Х = 0,0343 ≈
0,03 % по массе.

Полученную поправку
прибавляют к тому значению, с которым
сравнивали данное:

73,45 % по массе +
0,03 % по массе = 73,48 % по массе

Таким
образом, водно-спиртовый раствор в
концентрации 80 % (v)
соответствует 73,48 % (m).
Это значение является промежуточным
между 73,53 % (m)
и 73,45 % (m).

Аналогично
производят переход от % (m)
к % (v).

По объёму водно-спиртового раствора
при данной температуре и его крепости
можно определить объём находящегося
в растворе безводного спирта этилового.

Например,
если спирта в ёмкости при 20^ОС
содержится 200 литров, а крепость при
этой температуре 95,5
%,
то
следовательно, в данном объёме находится
безводного этанола:

200
л ∙ 95,5%
₌
191
л

100%

18

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах. 

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте. 

Как быстро и эффективно исправить почерк?  Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.