Blanding af ethanol og vand
Lapzig
500 ml ethanol og 500 ml vand giver som bekendt ved sammenblanding ikke en
samlet volumen på 1 l, men hvordan beregnes dette i praksis? Vil det dermed
være forkert at antage, at en alm. 33 cl pilsnerøl på 4,6 %vol har et
ethanolindhold på 1,518 cl?
Dækker %vol over procent ren ethanol i flasken, og hvordan beregnes det
faktuelle (usammenblandede) ethanolvolumen ud fra de oplysninger?
På forhånd tak.
Per Andreasen
God jul. Jeg har ladet mig belære om, at det "ejendommelige" forhold, at
500 ml alk. + 500 ml vand ikke giver 1 liter skyldes at de meget små
vandmolekyler er i stand til at "kravle ind" i de relativt store
ethanolmolekyler i en udstrækning, som er en smule tilfældig. Derfor er det
også det sikreste at bedømme alkoholindhold i vægt og ikke i volumen. Når
det alligevel sker, skyldes det sikkert, at procenttallet i sagens natur
(alkohol er lettere end vand) bliver større og dermed mere fristende i
forhold til konkurrenter, der bruger masseprocent. Hvis min belæring er
korrekt, hvad jeg er overbevist om, kan man ikke aldeles præcist angive
blandingens alkoholprocent i vol%.
mvh
Per Andreasen
"Lapzig" <lap...@lapzig.org> skrev i en meddelelse
news:doenbt$6es$1...@news.net.uni-c.dk...
Lapzig
news:43ab07d4$0$78285$157c...@dreader1.cybercity.dk...
> God jul.
Jo tak. I lige måde.
> Jeg har ladet mig belære om, at det "ejendommelige" forhold, at 500 ml
> alk. + 500 ml vand ikke giver 1 liter skyldes at de meget små
> vandmolekyler er i stand til at "kravle ind" i de relativt store
> ethanolmolekyler i en udstrækning, som er en smule tilfældig.
[snip]
Ja, så langt er jeg også med.
>Hvis min belæring er korrekt, hvad jeg er overbevist om, kan man ikke
>aldeles præcist angive blandingens alkoholprocent i vol%.
Du mener altså, at man ved opgivet vol% og samlet volumen IKKE er i stand
til at regne sig frem til det præcise indhold af ren ethanol?
Jakob M
> til at regne sig frem til det præcise indhold af ren ethanol?
Så vidt jeg husker findes der slet ikke nogen formler for udregning af
totalvolumen af vand+ethanol. Hvis du er så heldig at du kan finde en tabel
med totalvolumenet for vand+ethanol blandinger, kan du sjusse dig frem til
et tal.
Mvh
Jakob, der har haft fysisk kemi for længe siden
Lapzig
news:43ab32f2$0$8828$edfa...@dread14.news.tele.dk...
>> Du mener altså, at man ved opgivet vol% og samlet volumen IKKE er i stand
>> til at regne sig frem til det præcise indhold af ren ethanol?
> Så vidt jeg husker findes der slet ikke nogen formler for udregning af
> totalvolumen af vand+ethanol. Hvis du er så heldig at du kan finde en
> tabel med totalvolumenet for vand+ethanol blandinger, kan du sjusse dig
> frem til et tal.
Hvordan beregner bryggerierne så %vol?
Kenneth Brun Nielsen
"Jakob M" <smo...@gmail.com> skrev i en meddelelse
news:43ab32f2$0$8828$edfa...@dread14.news.tele.dk...
>> Du mener altså, at man ved opgivet vol% og samlet volumen IKKE er i stand
>> til at regne sig frem til det præcise indhold af ren ethanol?
>
> Så vidt jeg husker findes der slet ikke nogen formler for udregning af
> totalvolumen af vand+ethanol. Hvis du er så heldig at du kan finde en
> tabel med totalvolumenet for vand+ethanol blandinger, kan du sjusse dig
> frem til et tal.
>
Jeg mener ellers at vi i flere tilfælde skulle omsætte fra volumen% til
masse% for ethanol/vand i gymnasietiden. Det har givetvis været
approksimationer, men det er de fleste beregninger jo...
Men måske jeg husker forkert(?)
Og endeligt: Hvis en tabel er lavet burde det da være overkommeligt at
udarbejde en formel -> Og så er det nok gjort..
/Kenneth
Bo Warming
news:dofd02$bf6$1...@news.net.uni-c.dk...
Så længe kun H2O og C2H5OH blandes, er der tabeller og nul sjus og
nøjagtighed på femte decimal
Rumgeometrisk pakning a la sand blandet med kattegrus forklarer
fænomenet ret godt, omend H2O nok deler protoner med alkoholgruppen og
her er der særlig nærhed. Udskiftninger sker million gange i sekundet
som når H3O+ fiktionen er i sving jvf tråd med Regnar Simonsen
Når sukker og ølsmagsstoffer kommer ind i billedet så er det mere
kompliceret.
Der er sikkert nogle tyskere der har lavet modeller med sand,
kattegrus og ærter til det formål - men i praksis går trial and error
forud for teori, her som altid, og det er hurtigt at blande og måle
rumfang - mon ikke lasere er indført ligesom når du køber vaterpas i
Silvan og der er indbygget infrarød afstandsmåler.
Jeg drillede engang en norsk bartender med at påstå, at rumfanget ikke
skrumpede men opblæstes når sprut og vand blandes, og han så erfaren
ud, mens han løj, at det havde han faktisk godt bemærket! Men man blir
ikke populær af at friste folk til at lyve - mænds had mod kvinder har
meget med det at gøre
John Larsson
>Når sukker og ølsmagsstoffer kommer ind i billedet så er det mere
>kompliceret.
>Der er sikkert nogle tyskere der har lavet modeller med sand,
>kattegrus og ærter til det formål - men i praksis går trial and error
>forud for teori, her som altid, og det er hurtigt at blande og måle
>rumfang - mon ikke lasere er indført ligesom når du køber vaterpas i
>Silvan og der er indbygget infrarød afstandsmåler.
For bryggerier (og "Skat"!) er vel en almindelig flydevægt tilstrækkelig!
John
Jakob M
Jeg gætter på at de ignorer "svindet" og laver en simpel omregning fra vægt-
til volumenprocent.
Mvh
Jakob
Jakob M
> masse% for ethanol/vand i gymnasietiden. Det har givetvis været
> approksimationer, men det er de fleste beregninger jo...
>
> Men måske jeg husker forkert(?)
Det har næsten helt sikkert været uden at tage højde for "svindet" i
blandingen, og så er det en simpel beregning.
> Og endeligt: Hvis en tabel er lavet burde det da være overkommeligt at
> udarbejde en formel -> Og så er det nok gjort..
Jeg tror du misforstår problemstillingen ?. 50mL vand + 50 mL ethanol er
ikke lig med 100mL, men kun 96 mL (så vidt jeg husker). Jeg kan desværre
ikke huske hvad fænomenet kaldes.
Mvh
Jakob
Regnar Simonsen
"Bo Warming"
> Rumgeometrisk pakning a la sand blandet med kattegrus forklarer fænomenet
> ret godt, omend H2O nok deler protoner med alkoholgruppen og her er der
> særlig nærhed. Udskiftninger sker million gange i sekundet som når H3O+
> fiktionen er i sving jvf tråd med Regnar Simonsen
Der sker stort set ingen protolyseprocesser ved blanding af vand og ethanol
(bortset fra dem, der sker i fx vand autoprotolyse, hvilket giver en
koncentration af H3O+ på ca. 10^-7M, lidt afhængig af temperaturen).
Ethanol er meget svag både som syre og base (hvilket man bla. får indikation
af ved at måle pH af ethanol-vand-blandingen); dette betyder, at vand og
ethanol praktisk taget beholder deres respektive protoner.
Der dannes derimod hydrogenbindinger mellem fx hydrogen fra hydroxy-gruppen
i ethanol til oxygen i vandmolekylet. Disse opstår som en almindelig
elektrisk tiltrækning mellem de to polære molekyler. Disse bindinger er
typisk 100 gange svagere end de covalente bindinger mellem fx hydrogen og
oxygen i vandmolekylet. De covalente bindinger er også af en anden karakter,
da denne binding opstår som et resultat af kvanteeffekter - det som man
populært benævner som "fælles elektroner", "oktetregel" osv.
Hilsen Regnar Simonsen
Ole Konrad
news:43ac1a6b$0$15781$1472...@news.sunsite.dk...
> Ethanol er meget svag både som syre og base (hvilket man bla. får
> indikation af ved at måle pH af ethanol-vand-blandingen); dette betyder,
> at vand og ethanol praktisk taget beholder deres respektive protoner.
Det virker som om, du har ret godt styr på kemien, Regnar, så for lige at få
det hele på det rene:
Kan man på nogen måde rent matematisk (tabelopslag, formler, etc.) - altså
ikke empirisk - udtale sig om mængden af ren ethanol hvis man har det
samlede volumen og vol% opgivet på øl eller spiritus?
F.eks. 70 cl, 38 %vol.
Komplicerer det sagen, at der IKKE er tale om en blanding kun af H2O og
ethanol, men også sukker osv?
... og glædelig jul til alle!
Bo Warming
news:43ade4b6$0$15793$1472...@news.sunsite.dk...
> "Regnar Simonsen" <rel...@tiscali.dk> wrote in message
> Kan man på nogen måde rent matematisk (tabelopslag, formler, etc.) -
> altså ikke empirisk - udtale sig om mængden af ren ethanol hvis man
> har det samlede volumen og vol% opgivet på øl eller spiritus?
> F.eks. 70 cl, 38 %vol.
>
> Komplicerer det sagen, at der IKKE er tale om en blanding kun af H2O
> og ethanol, men også sukker osv?
Både med og uden komplicerende sukkertilsætninger er skrivebordsteori
mangelfuld
Når der også er salte og masser af sporstoffer som i
spirituosa-lækkerierne, så er teorien helt værdiløs og empiri er ALT
Regnar Simonsen
"Ole Konrad"
> Det virker som om, du har ret godt styr på kemien, Regnar, så for lige at
> få det hele på det rene:
> Kan man på nogen måde rent matematisk (tabelopslag, formler, etc.) - altså
> ikke empirisk - udtale sig om mængden af ren ethanol hvis man har det
> samlede volumen og vol% opgivet på øl eller spiritus?
> F.eks. 70 cl, 38 %vol.
Der er både formler og tabeller til udregning af alle disse forhold.
Fx kan man anvende tabeller fra "Databog i fysik og kemi" af Erik
Strandgaard Andersen et al.
Et lille eksempel:
Man blander 24g ethanol med 76g vand.
Man skal benytte flg. tabelværdier:
Densitet af ren ethanol: de = 0,78934 g/mL
Densitet af ren vand: dv = 0,99823 g/mL
Densitet af blandingen: db = 0,96312 g/mL
Blandingens masse: m = 100g
Masse% af ethanol: 24%
Volumen af ren ethanol: Ve = m/de = 30,4051mL
Volumen af ren vand: Vv = m/dv = 76,1348mL
Volumen% af ethanol: Ve/(Ve+Vv) = 28,5387%
Dette er den normale måde at definere volumen% på.
MEN blandingens volumen er jo ikke Ve + Vv = 106,5399mL
Blandingens volumen: Vb = m/db = 103,8292mL
Dvs. blandingen mindsker sin volumen med 2,71mL i fht. de adskilte væsker.
Volumen af ethanol i fht. blandingens volumen: Ve/Vb = 29,28%
Ulempen ved at bruge denne "definition" er, at summen af vandprocenten og
ethanolprocenten er over 100%.
Endelig kan man udregne masse af ethanol pr. 100mL blanding: m/Vb = 23,1
g/100mL
Som man ser er det trivielt at udregne fra masse til volumenprocenter, hvis
man kender densiteter mv.
Disse findes nemmest eksperimentelt, da man ikke umiddelbart kan udregne
volumenformindskelsen ved blandinger.
Jeg tror ikke at salte oa. i vin og øl betyder meget i denne sammenhæng.
Fx er indholdet af organiske syrer i vin typisk mellem 0,01% og 0,6%.
Hilsen Regnar Simonsen
Kenneth Brun Nielsen
>> Jeg mener ellers at vi i flere tilfælde skulle omsætte fra volumen% til
>> masse% for ethanol/vand i gymnasietiden. Det har givetvis været
>> approksimationer, men det er de fleste beregninger jo...
>>
>> Men måske jeg husker forkert(?)
>
> Det har næsten helt sikkert været uden at tage højde for "svindet" i
> blandingen, og så er det en simpel beregning.
>
Nej. Det blev der taget højde for. Men der har muligvis været en række
oplysninger i opgaven, som gjorde det muligt...never mind - jeg husker det
alligevel ikke ordentligt.
>> Og endeligt: Hvis en tabel er lavet burde det da være overkommeligt at
>> udarbejde en formel -> Og så er det nok gjort..
>
> Jeg tror du misforstår problemstillingen ?. 50mL vand + 50 mL ethanol er
> ikke lig med 100mL, men kun 96 mL (så vidt jeg husker).
Det har jeg skam forstået. Jeg forstår bare ikke at det kan være et
(principielt) problem at udlede (mol/masse-)mængden af ethanol, hvis man
kender en volumen-procent og samlet volumen. Hvis der er lavet tabeller må
der jo være en entydig sammenhæng - også selvom den ikke lige er af første
orden..
/Kenneth
Kenneth Brun Nielsen
"Kenneth Brun Nielsen" <news@_FJERNES_brun.dk> skrev i en meddelelse
news:43b0805b$0$38654$edfa...@dread12.news.tele.dk...
>
> "Jakob M" <smo...@gmail.com> skrev i en meddelelse
> news:43abf68d$0$8824$edfa...@dread14.news.tele.dk...
>>> Jeg mener ellers at vi i flere tilfælde skulle omsætte fra volumen% til
>>> masse% for ethanol/vand i gymnasietiden. Det har givetvis været
>>> approksimationer, men det er de fleste beregninger jo...
>>>
>>> Men måske jeg husker forkert(?)
>>
>> Det har næsten helt sikkert været uden at tage højde for "svindet" i
>> blandingen, og så er det en simpel beregning.
>>
>
> Nej. Det blev der taget højde for. Men der har muligvis været en række
> oplysninger i opgaven, som gjorde det muligt...never mind - jeg husker det
> alligevel ikke ordentligt.
>
Og så læste jeg lige Regnars tidligere svar:
<news:43af0475$0$15786$1472...@news.sunsite.dk>. Det var sådan vi gjorde
det..
/Kenneth
Lapzig
> Der er både formler og tabeller til udregning af alle disse forhold.
> Fx kan man anvende tabeller fra "Databog i fysik og kemi" af Erik
> Strandgaard Andersen et al.
>
> Et lille eksempel:
[snip]
Tak for det fine eksempel.
> Som man ser er det trivielt at udregne fra masse til volumenprocenter,
> hvis man kender densiteter mv.
> Disse findes nemmest eksperimentelt, da man ikke umiddelbart kan udregne
> volumenformindskelsen ved blandinger.
> Jeg tror ikke at salte oa. i vin og øl betyder meget i denne sammenhæng.
> Fx er indholdet af organiske syrer i vin typisk mellem 0,01% og 0,6%.
Så med andre ord mener du ikke, at tilføjelsen af sukker, sulfitter, salte,
smagsstoffer mv. i diverse alkoholiske drikke værende alt fra øl til likør
har noget større indflydelse på beregningen af det faktuelle indhold af
ethanol ud fra kendt volumen og opgivet vol%?
Det må under alle omstændigheder ændre massefylden på den færdige blanding
og dermed også have indflydelse på det endelige resultat jævnfør dit
gennemregnede eksempel. Vil det være realistisk at antage, at det kunne ses
på 3. decimal i massefylden? Under alle omstændigheder antager jeg, at
opgivet volumen og vol% er den største kilde til upræcision.
Venligst!
Regnar Simonsen
"Lapzig"
> Så med andre ord mener du ikke, at tilføjelsen af sukker, sulfitter,
> salte, smagsstoffer mv. i diverse alkoholiske drikke værende alt fra øl
> til likør har noget større indflydelse på beregningen af det faktuelle
> indhold af ethanol ud fra kendt volumen og opgivet vol%?
Nok ikke for almindelig vin, men fx likør indeholder sukker, som har en vis
indflydelse på densiteten.
Det gør det selvfølgelig mere besværligt, jo flere faktorer som har
betydning for volumen, masse osv.
I praksis må man derfor lave målinger på nogle standardblandinger med kendt
indhold.
Jeg har ikke lige nogle resultater, jeg kan henvise til.
Hilsen
Regnar Simonsen