Решение задач на разведение и укрепление спирта этилового
При разведении спирта необходимо помнить, что его концентрация выражается как процентом по объему, так и процентом по массе.
Объемная концентрация спирта обозначается: %, °, % (об/об).
Массовая концентрация спирта обозначается: % (м), % (м/м).
При решении задач на разведение или укрепление спирта пользуются расчетными формулами, правилом «креста», а также алкоголеметрическими таблицами.
Алкоголеметрические таблицы (Государственная фармакопея Республики Беларусь, том I, с 556 – 568):
Таблица 5.5.-1 – Соотношение между плотностью водно-спиртового раствора
Пользуясь данной таблицей, можно определить по плотности спирта его концентрацию в процентах по массе и по объему и, наоборот, зная концентрацию спирта, определить его плотность; перевести концентрацию спирта из массового процента в объемный или из объемного в массовый; найти количество граммов безводного спирта в 100 мл водно-спиртового раствора или количество миллилитров безводного спирта в 100 г водно-спиртового раствора (при 20 °С).
Примеры задач.
1. Показание плотности водно-спиртового раствора при температуре 20оС по ареометру составило 0,9736. Определить концентрацию данного раствора.
Решение:
По таблице 5.5.-1 в столбце «плотность ρ20» находим заданное значение плотности, затем в столбце «содержание этанола в водно-спиртовом растворе в процентах по объему» находим соответствующее ей значение концентрации процентах: 0,9736 – 20%.
Ответ: концентрация спирта 20% (при 20 оС).
2. Концентрация спирта равна 20%. Определите концентрацию данного спирта в процентах по массе.
Решение:
По таблице 5.5.-1 находим концентрацию данного спирта в процентах по объему и соответствующее ей значение концентрации процентах по массе: 20% - 16,21% (м/м).
Ответ: концентрация спирта 20% в процентах по массе составляет 16,21% (м/м) (при 20 оС).
Таблица 5.5.-2 – Количество (в граммах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 кг спирта концентрации 30%, 40%, 50%,60%, 70%, 80%, 90% и 92%
Пример задачи:
Какое количество спирта 96% и воды надо взять, чтобы получить 10 кг спирта 70%?
Решение:
По таблице 5.5.-2 на пересечении строки «крепость взятого спирта в %» и столбца «70%» находим, что для получения 1 кг спирта 70% надо взять 665 г спирта 96% и 335 г воды. По условию задачи необходимо получить 10 кг спирта 70%, значит, составляем следующие пропорции:
665 - 1 335 - 1
х - 10 у - 10
х = 6650 у = 3350
Ответ: чтобы получить 10 кг спирта 70% необходимо взять 6,65 кг спирта 96% и 3,35 кг воды.
Таблица 5.5.-3 – Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л спирта концентрации 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%
Пример задачи:
Какое количество спирта 90% и воды надо взять, чтобы получить 500 мл спирта 40%?
Решение:
По таблице 5.5.-3 на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения 1 л спирта 40% надо взять 444 мл спирта 90% и 581 мл воды. По условию задачи необходимо получить 500 мл спирта 40%, значит, составляем следующие пропорции:
444 - 1 581 - 1
х - 0,5 у - 0,5
х = 222 у = 290,5
Ответ: чтобы получить 500 мл спирта 40% необходимо взять 222 мл спирта 90% и 290,5 мл воды.
Таблица 5.5.-4 – Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта разной концентрации, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л (при 20 °С) спирта концентрации 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%
Таблица аналогична таблице 5.5.-3, за исключением того, что концентрация разводимого спирта составляет от 95,1% до 96,5%.
Пример задачи:
Какое количество спирта 96,5% и воды надо взять, чтобы получить 2 л спирта40%?
Решение:
По таблице 5.5.-4 на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения 1 л спирта 40% надо взять 414,5 мл спирта 96,5% и 615,3 мл воды. По условию задачи необходимо получить 2 л спирта 40%, значит, составляем следующие пропорции:
414,5 - 1 615,3 - 1
х - 2 у - 2
х = 829 у = 1230,6
Ответ: чтобы получить 2 л спирта 40% необходимо взять 829 мл спирта 96,5% и 1230,6 мл воды.
Таблица 5.5.-5 – Таблица для получения спирта различной крепости при 20°С
С помощью данной таблицы можно найти объем воды, который необходимо прилить к данному объему крепкого спирта, чтобы получить водно-спиртовой раствор требуемой концентрации.
Пример задачи:
Какое количество воды надо прилить к 50 мл спирта 95%, чтобы получить спирт 40%?
Решение:
По таблице 5.5.-5 на пересечении строки «концентрация взятого спирта в %» и столбца «40%» находим, что для получения спирта 40% надо прилить 1443 мл воды к 1000 мл спирта 95%. По условию задачи объем спирта 95% 50 мл, значит, составляем следующие пропорции:
1443 - 1000
х - 0,05
х = 72,15
Ответ: чтобы получить спирт 40% необходимо прилить 72,15 мл воды к 50 мл спирта 95%.
Таблица 5.5.-6 – Количество (в миллилитрах при 20 °С) воды и спирта концентрации 96,6% - 97,0%, которые необходимо смешать, чтобы получить 1 л (при 20 °С) спирта концентрации 40%, 70%, 80%, 90%, 95%
Таблица практически представляет собой продолжение таблицы 5.5.-4, задачи решаются по аналогии с вышеприведенным решением.