قوة الكحول
وحدة خارج النظام الدولي · المقدار: الكسر الحجمي للإيثانول في محلول مائي كحولي
في خزانة إنجلترا في القرن السابع عشر كانت القوة تُختبر بالبارود: يُصَبّ فوق قبضة من البارود ملعقةُ كحول ثم تُشعَل. فإن اشتعل البارود بعد أن خمدت الشعلة، عُدّ الكحول مبرهنًا — proved —؛ وإن أغرق الماءُ الباقي البارودَ فاكتفى بالفحيح، بقيت البضاعة دون المعيار ورُسمت برسم آخر. يبدو الاختبار خشنًا، غير أنه كان يقوم على فيزياء حقيقية: الإيثانول يحترق ما دام في المحلول ماء ليس بالكثير، وهذه العتبة تقع عند سبعة وخمسين في المئة حجمًا تقريبًا.
من تلك العتبة البارودية نشأت السلالم الحالية، وقد تباعدت بعضها عن بعض في أقل من قرن. ثبّتت بريطانيا «مئة درجة proof» عند القوة نفسها التي كان البارود يشتعل عندها، فجاءت وحدة سلّمها سبعة أرباع النسبة الحجمية؛ أما أمريكا، إذ لم تشأ أن تتعامل مع الكسور، فأعلنت أن proof هو ضِعف النسبة ببساطة، فصارت المئة هناك نصف زجاجة من الكحول الصرف. وسلك غي-لوساك أبسط الطرق جميعًا فسمّى النسبة الحجمية نفسها درجةً، ولذلك بقي سلّمه بعد السلّمين الآخرين وصار أساسًا للقواعد الحالية.
01 · التعريف
القوة بالنسبة المئوية الحجمية هي نسبة حجم الإيثانول الصرف إلى حجم المحلول كله، ويُؤخذ الحجمان كلٌّ على حدة عند عشرين درجة مئوية. والتحفّظ على «كلٌّ على حدة» جوهري: الكحول والماء ينكمشان عند المزج، ولتر كحول مع لتر ماء يعطيان نحو 1,93 لتر من المزيج لا لترين، ولذلك تُحسب الكسور قبل المزج لا بعده.
يصلح لمثل هذا المقدار أي جهاز، ما دام يميّز الكثافات: الكحول أخف من الماء بنحو الخُمس، حتى إن العوّامة تغوص في الفودكا أعمق منها في النبيذ بفرق ملحوظ. ومن هنا جاء بناء مقياس الكحول، المدرَّج مباشرة بالنسب المئوية، وجاء أيضًا تصحيح الحرارة الذي لا غنى عنه، فالمحلول الدافئ يبدو للجهاز أقوى مما هو عليه.
السلالم التاريخية الثلاثة لا يختلف بعضها عن بعض إلا بمعامل، ولذلك تتحوّل بدقة وبغير أي جداول. جعل غي-لوساك درجته مساوية للنسبة الحجمية، وproof الأمريكي ضِعف النسبة، أما البريطاني فأخذ العتبة البارودية مئةً له — تلك القوة التي عندها يشعل المحلول البارود بعد — فحصل بذلك على وحدة مقدارها سبعة أرباع النسبة. ألغت بريطانيا سلّمها سنة 1980، غير أن كتابة «70° proof» على زجاجات التعبئة القديمة ما زالت تقتضي التحويل.
يعيش الكسر الكتلي إلى جانبه ويُخلط بالحجمي بلا انقطاع، مع أن الفرق بينهما ملموس: في فودكا أربعين في المئة يبلغ الكحول كتلةً نحو ثلاثة وثلاثين في المئة فحسب، لأنه أخف من الماء. والضريبة على كل حال لا تُحسب من هذا ولا من ذاك، بل من لترات الكحول المطلق في الشحنة، فلا تعني القوة للمحاسبة إلا معاملًا.
حرّك القوة بالمنزلق وانظر إلى الملعقة: ما دام الكحول كافيًا تحترق الشعلة حتى البارود الجاف فيشتعل؛ فإذا تجاوز الماء العتبة أغرق الباقي البارود، وجاء بدل الوميض فحيح. والسلالم الثلاثة إلى اليمين تقرأ سائلًا واحدًا بعينه، وتتباعد بمقدار ما تختلف معاملاتها بالضبط.
يُظهر الخط المتصل كيف تهبط كثافة المزيج المائي الكحولي مع ارتفاع القوة، ويُظهر المتقطع كيف كانت ستهبط لو أن السائلين يُجمعان جمعًا بسيطًا. ويتباعد الخطان لأن جزيئات الكحول والماء تتراصّ أشد مما تتراصّ كل منهما وحدها، وهذا الانخفاض أعمق ما يكون حول أربعين في المئة. ومن أجله بالذات وجب تدريج مقياس الكحول حسب الجداول لا بالمسطرة.
02 · التحويل
أدخل ما هو مكتوب على الملصق
بين سلالم القوة الثلاثة تكون التحويلات دقيقة، ما دامت كلها لا تختلف إلا بمعامل. ولا يظهر التقريب إلا حيث تدخل الكثافة في الأمر: فالكسر الكتلي ووزن الشحنة يُحسبان من قيم مجدولة للمزائج المائية الكحولية.
يُعرض السلّم البريطاني في صورتين: بدرجات proof المعتادة وبالكتابة القديمة عند سايكس، حيث كان الانحراف عن المئة يُعدّ صعودًا أو نزولًا. ويمكن إخفاء الصورة الثانية في الضبط الدقيق للبطاقة.
الحرارة تهمّ القوة كما تهمّ اللزوجة، وإن بدا الأمر على غير ذلك: نسبة الكحول نفسها لا تتغير بالتسخين، لكن الكثافة تهبط، فيبدأ مقياس الكحول يبالغ في قراءته بنحو ثلث في المئة لكل درجة. ولذلك وُضعت جداول التحقق لعشرين درجة مئوية، وفي العرف الأمريكي لستين فهرنهايت.
| القيمة | ملاحظة | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · مراتب العِظَم
من الخالي من الكحول إلى الكحول المكرَّر04 · أدوات القياس
بماذا تُقاس القوة
كانوا يصبّون ملعقة كحول فوق قبضة من البارود ويشعلونها، ويحكمون على القوة بحسب اشتعال البارود بعد احتراق الشعلة أو فحيحه في بقية الماء. لم يكن الاختبار يميّز إلا حالتين، لكنه لم يكن يقتضي جهازًا ولا جداول، ولذلك بقي في الخزانة قرابة قرن ونصف.
عوّامة نحاسية مع طقم من الأثقال المعلَّقة، أقرّها البرلمان البريطاني قانونًا سنة 1816: كان الثقل يُختار بحيث تغوص العوّامة في المجال المدرَّج، وتُقرأ القوة انحرافًا عن المئة صعودًا أو نزولًا. وهذه بعينها هي التي حوّلت «نعم أو لا» البارودية إلى عدد يمكن قيده في بوليصة شحن.
عوّامة زجاجية، مدرَّجة مباشرة بالنسب الحجمية حسب جداول المزائج المائية الكحولية — وهي الجهاز نفسه الذي يُستعمل إلى اليوم في المختبر وفي مطبخ من يقطّر في بيته. قراءتها لا تصلح إلا لمزيج صرف من كحول وماء، ولذلك يُضلّها السكرُ في مشروب حلو أو الخلاصةُ في الويسكي تضليلًا تامًا.
السبيل الوحيد لمعرفة قوة شراب فيه شيء سوى الكحول والماء: تُفصل العينة على عمود وتُحسب المساحة تحت ذروة الإيثانول. وهكذا تُختبر المشروبات الحلوة والمنقوعات وكل حلو، حيث لا تنفع العوّامة، ويُلتقط في الوقت نفسه الميثانول الذي لا يجوز وجوده في بضاعة أمينة.
05 · قواعد الكتابة
proof بلا بلد لا يعني شيئًا
يُكتب الكسر الحجمي عددًا ومسافةً وعلامةَ في المئة، ويوضع التوضيح «vol» بعده، إذ يُقرأ الكسر من دونه على وجهين. أما في proof فلا بد من ذكر البلد: العدد الواحد بعينه يعني قوة مختلفة على ضفتي الأطلسي، وليس الفرق بالهيّن — مئة درجة بريطانية تعطي سبعة وخمسين في المئة، ومئة أمريكية خمسين بالضبط.
الكتابة الأولى هي «أربعون درجة» الدارجة، ولا موضع لها في وثيقة، إذ لم يسمّ القوةَ درجةً إلا غي-لوساك وترالس، ورمزهما خاص بهما. والثانية لا تقول أالكسر حجمي أم كتلي، والفرق بينهما عند أربعين في المئة يبلغ سبع نقاط كاملة. والثالثة لا تذكر بلدًا فلا تُحوَّل تحويلًا قاطعًا. أما الرابعة فخاطئة ببساطة: الفودكا نفسها تحوي كتلةً نحو ثلاثة وثلاثين في المئة من الكحول.
06 · الوحدات المجاورة
وإلى جانبه تقف كل السلالم التي يُقرأ بها التركيز عبر كثافة المحلول: السكر في النقيع يُقاس بدرجات بريكس، والخلاصة في صناعة الجعة بدرجات بلاتو، والأحماض والقلويات في الورشة بدرجات بومي. وهي مبنية بناءً واحدًا: العوّامة ترى الكثافة، وعلى الزجاج تُكتب أعداد الحرفة التي صُنع الجهاز لها.
في حجم المحلول
نسب كتلية
كثافة النقيع الأول
من بطاقات Simetrium يجاورها درجة Brix و درجة Plato, سلالم المكثاف °Bé / °Tw / °API، حيث تُقرأ الكثافة نفسها على طريقة النفطيين، و الكثافة بوحدة kg/m³، التي بغيرها لا يُربط الكسر الحجمي بالكتلي.
07 · القسم التاريخي
البرهان بالبارود
كانت دائرة المكوس الإنجليزية تأخذ على الكحول رسمًا برسمين، وكان لا بد من تمييز البضاعة في الميناء نفسه، بلا أي جهاز. وكان الاختبار الذي ابتُكر بسيطًا: يُصَبّ الكحول على البارود ويُشعَل، وبحسب اشتعال البارود أو فحيحه تُعدّ البضاعة من المبرهَن أو من الضعيف. ومنذ ذلك الحين صارت كلمة proof تعني القوة، وإن كانت حرفيًا «برهانًا».
أقرّ البرلمان جهاز بارثولوميو سايكس وأعطى في الوقت نفسه قوة القانون للتعريف ذاته: proof spirit محلول كثافته اثنا عشر من ثلاثة عشر من كثافة الماء. وخرج العدد عند سبعة وخمسين في المئة حجمًا تقريبًا، أي عند العتبة البارودية نفسها، إلا أنها مقيسة بعوّامة لا بعود ثقاب.
ورثت الخزانة الأمريكية كلمة proof، لكنها لم تشأ أن تتعامل مع الكسور البريطانية وأعلنت أن مئة proof هي نصف كحول حجمًا بالضبط. وانقطعت الصلة بالبارود هناك، لكن السلّم صار يُحسب في الرأس، وإلى اليوم يعني «100 proof» على زجاجة بوربون خمسين في المئة لا سبعة وخمسين.
لما طلبت التجارة داخل السوق المشتركة سلّمًا واحدًا للجميع، اختير أبسطها: النسبة الحجمية عند غي-لوساك. ألغت بريطانيا سلّمها في الأول من يناير 1980، ومنذ ذلك الحين تُعلَّم الزجاجات على نحو واحد من لشبونة إلى هلسنكي، ولا يُصادَف «70° proof» القديم إلا على ملصقات رقدت في قبو أكثر من أربعين سنة.
اختبار لم يكن يُحسن الجواب إلا بنعم أو لا
يبدو اختبار البارود طُرفة، لكنه في جوهره أنزه الأجهزة الموصوفة هنا جميعًا: لم يدّعِ قط أنه يقيس مقدارًا. كان يجيب عن سؤال واحد — أفوق العتبة القوة أم دونها — ويجيب إجابة قابلة للتكرار، وهو ما لا يقال عن كثير من السلالم المدرَّجة. وتاريخ الوحدة اللاحق كله هو تاريخ كيف صار ذلك «نعم أو لا» عددًا.
لم يكن إحلال المكثاف محل النار مجرد تدقيق، بل تغييرًا في طبيعة المقدار نفسه: حلّ سلّم محل عتبة، وحلّ اتصال محل حالتين. ومن تلك اللحظة صار يمكن قيد القوة في بوليصة شحن، وفرض الضريبة عليها بالدرجات، والتنازع عليها أمام القضاء بالأعشار — ولم يكن البارود يسمح بشيء من ذلك. وكان الثمن الجداول: العوّامة ترى الكثافة لا الكحول، ولا يجعل من إحداهما الأخرى إلا جدول.
الفهرس · وحدات القياس
جواز لكل كمية
سبع وحدات أساسية في النظام الدولي، واثنتان وعشرون مشتقة لها أسماؤها، ومقادير خارج النظام لا تقوم بدونها لا التقنية ولا التقويم.