Síla lihu
Jednotka mimo SI · veličina: objemový podíl ethanolu ve vodně-lihovém roztoku
V anglické pokladně sedmnáctého století se síla zkoušela střelným prachem: na špetku prachu se nalila lžíce lihu a zapálila. Vzplanul-li prach poté, co plamen dohořel, byl líh pokládán za dokázaný — proved —; utopila-li zbylá voda prach a ten jen zasyčel, zůstávalo zboží pod normou a clilo se jinou sazbou. Zkouška působí hrubě, spočívala však na skutečné fyzice: ethanol hoří, dokud není v roztoku příliš mnoho vody, a tento práh připadá zhruba na sedmapadesát procent objemu.
Z onoho prachového prahu vyrostly dnešní stupnice, jež se od sebe během sotva století rozešly. Británie ustálila «sto stupňů proof» právě na té síle, při níž se prach ještě chytal, takže jednotka její stupnice vyšla na sedm čtvrtin objemového procenta; Amerika naopak, nechtějíc se babrat se zlomky, prohlásila proof prostě za dvojnásobek procenta, a sto tam znamenalo půl láhve čistého lihu. Gay-Lussac si počínal ze všech nejjednodušeji a nazval stupněm samo objemové procento, a proto jeho stupnice obě ostatní přežila a leží v základech nynějších pravidel.
01 · Definice
Síla v objemových procentech je poměr objemu čistého ethanolu k objemu celého roztoku, přičemž oba objemy se berou zvlášť při dvaceti stupních Celsia. Výhrada o zvlášť je podstatná: líh s vodou se při míšení smršťují a litr lihu s litrem vody dají asi 1,93 litru směsi místo dvou, a proto se podíly počítají před smísením, nikoli po něm.
Za přístroj se pro takovou veličinu hodí kterýkoli, jen když rozliší hustoty: líh je téměř o pětinu lehčí než voda, takže plovák se ve vodce ponoří znatelně hlouběji než ve víně. Odtud jak stavba lihoměru, děleného přímo v procentech, tak nezbytná teplotní oprava, neboť teplý roztok se přístroji jeví silnějším, než je.
Tři dějinné stupnice se od sebe liší pouhým činitelem, a proto se převádějí přesně a bez jakýchkoli tabulek. Gay-Lussac položil svůj stupeň roven objemovému procentu, americký proof je dvojnásobkem procenta a britský vzal za svou stovku prachový práh — tu sílu, při níž roztok ještě zapaluje prach — a získal tak jednotku sedmi čtvrtin procenta. Británie svou stupnici zrušila roku 1980, ale nápis «70° proof» na láhvích staré stáčírny si dodnes žádá převod.
Hmotnostní podíl žije vedle a s objemovým se plete ustavičně, ačkoli se oba podstatně liší: ve čtyřicetiprocentní vodce je lihu podle hmotnosti jen asi třiatřicet procent, protože je lehčí než voda. Spotřební daň se ostatně nepočítá ani z jednoho, ani z druhého, nýbrž z litrů absolutního lihu v šarži, takže pro účetnictví je síla důležitá jen jako činitel.
Veďte sílu jezdcem a hleďte na lžíci: dokud je lihu dost, dohořívá plamen až k suchému prachu a ten vzplane; jakmile však vody přibude přes práh, zbytek prach utopí a místo zášlehu vyjde syčení. Tři stupnice vpravo čtou jednu a touž kapalinu a rozcházejí se přesně tolikrát, kolikrát se liší jejich činitelé.
Plná čára ukazuje, jak hustota vodně-lihové směsi klesá s rostoucí silou, a přerušovaná, jak by klesala, kdyby se kapaliny prostě sčítaly. Čáry se rozcházejí proto, že molekuly lihu a vody se skládají těsněji než každá z nich zvlášť, a tento propad je největší kolem čtyřiceti procent. Právě kvůli němu je třeba lihoměr dělit podle tabulek, a nikoli pravítkem.
02 · Převod
Zadejte, co je na etiketě
Mezi třemi stupnicemi síly jsou převody přesné, neboť všechny se liší jen činitelem. Přiblížení se objeví teprve tam, kde do věci vstupuje hustota: hmotnostní podíl a váha šarže se počítají podle tabulkových hodnot pro vodně-lihové směsi.
Britská stupnice je ukázána ve dvou podobách: v obyčejných stupních proof a ve starém zápisu podle Sikese, kde se počítala odchylka od sta nahoru nebo dolů. Druhou podobu lze skrýt v jemných nastaveních listu.
Teplota je pro sílu neméně důležitá než pro viskozitu, ačkoli to vypadá jinak: sám podíl lihu se ohřevem nemění, zato klesá hustota a lihoměr začíná nadsazovat údaj asi o třetinu procenta na každý stupeň. Ověřovací tabulky jsou proto sestaveny pro dvacet stupňů Celsia a v americké praxi pro šedesát Fahrenheita.
| Hodnota | Poznámka | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · Řády veličin
od nealkoholického po jemný líh04 · Měřicí přístroje
Čím se síla měří
Lžíci lihu nalili na špetku prachu a zapálili, a podle toho, zda prach po dohoření vzplanul či zasyčel ve zbytku vody, soudili o síle. Zkouška rozlišovala pouhé dva stavy, zato nežádala ani přístroj, ani tabulky, a proto se v pokladně udržela téměř půldruhého století.
Mosazný plovák se sadou závěsných závaží, roku 1816 uzákoněný britským parlamentem: závaží se volilo tak, aby se přístroj ponořil do dělené oblasti, a síla se četla jako odchylka od sta nahoru nebo dolů. Právě on proměnil prachové ano-či-ne v číslo, jež se dalo zapsat do nákladního listu.
Skleněný plovák, dělený přímo v objemových procentech podle tabulek vodně-lihových směsí — právě ten přístroj, jehož se užívá dodnes jak v laboratoři, tak v kuchyni pálenkáře. Jeho údaj platí jen pro čistou směs lihu s vodou, a proto cukr v likéru či extrakt ve whisky jej naprosto zmatou.
Jediný způsob, jak zjistit sílu nápoje, v němž je kromě lihu a vody ještě něco: vzorek se rozdělí na koloně a spočítá se plocha pod ethanolovým vrcholem. Tak se zkoušejí likéry, nálevy a všechno sladké, kde je plovák k ničemu, a zároveň se chytá methanol, jenž v poctivém zboží být nesmí.
05 · Pravidla zápisu
Proof bez země neznamená nic
Objemový podíl se píše číslem, mezerou a znakem procenta, a upřesnění «obj.» se klade za ně, poněvadž bez něho se podíl čte dvojím způsobem. U proofu je nutno vždy uvést zemi: jedno a totéž číslo znamená po obou stranách Atlantiku jinou sílu, a ten rozdíl není maličkost — sto britských stupňů dává sedmapadesát procent, sto amerických rovných padesát.
První zápis jsou hovorových «čtyřicet stupňů», jež v dokumentu nemají co pohledávat, neboť stupněm nazývali sílu jen Gay-Lussac a Tralles a jejich značka je vlastní. Druhý neříká, zda je podíl podle objemu či podle hmotnosti, a pro čtyřicet procent činí rozdíl mezi nimi celých sedm bodů. Třetí neuvádí zemi, a nelze jej proto převést jednoznačně. Čtvrtý je pak prostě nesprávný: podle hmotnosti je v téže vodce lihu asi třiatřicet procent.
06 · Sousední jednotky
Vedle stojí všechny stupnice, jimiž se koncentrace čte skrze hustotu roztoku: cukr v mladině se měří ve stupních Brix, extrakt v pivovarnictví ve stupních Plato a kyseliny a louhy v provozu ve stupních Baumé. Jsou postaveny stejně: plovák vidí hustotu a na skle jsou napsána čísla toho oboru, pro nějž je přístroj udělán.
v objemu roztoku
procenta hmotnosti
hustota původní mladiny
Z listů Simetria vedle stojí stupeň Brix a stupeň Plato, stupnice hustoměru °Bé / °Tw / °API, kde se táž hustota čte po ropařsku, a hustota v kg/m³, bez níž nelze objemový podíl svázat s hmotnostním.
07 · Historický oddíl
Důkaz střelným prachem
Anglická akcízní služba brala z lihu clo podle dvou sazeb a zboží bylo třeba rozlišit rovnou v přístavu, bez jakýchkoli přístrojů. Zkouška, kterou vymysleli, byla prostá: líh nalili na prach a zapálili, a podle toho, zda prach vzplanul či zasyčel, řadili zboží k dokázanému nebo ke slabému. Slovo proof od té doby znamená sílu, ačkoli doslova je to «důkaz».
Parlament schválil přístroj Bartholomewa Sikese a zároveň uzákonil samo vymezení: proof spirit je roztok, jehož hustota činí dvanáct třináctin hustoty vody. Číslo vyšlo asi na sedmapadesát procent objemu, tedy na týž prachový práh, jen změřený plovákem místo sirkou.
Americká pokladna zdědila slovo proof, ale nechtěla se babrat s britskými zlomky a prohlásila, že sto proof je přesně polovina lihu podle objemu. Spojení s prachem se tím přetrhlo, zato se stupnice dala počítat zpaměti, a dodnes «100 proof» na láhvi bourbonu znamená padesát procent, a nikoli sedmapadesát.
Když obchod uvnitř Společného trhu vyžádal jednu stupnici pro všechny, zvolili tu nejprostší: objemové procento podle Gay-Lussaca. Británie svou stupnici zrušila prvního ledna 1980 a od té doby se láhve značí stejně od Lisabonu po Helsinky, kdežto staré «70° proof» se potkává jen na etiketách, jež ležely ve sklepě déle než čtyřicet let.
Zkouška, která uměla odpovědět jen ano nebo ne
Prachová zkouška působí jako kuriozita, věcně je však nejpoctivějším přístrojem ze všech zde popsaných: nikdy nepředstírala, že měří veličinu. Odpovídala na jedinou otázku — leží síla nad prahem, či pod ním — a odpovídala opakovatelně, což se o mnohé dělené stupnici říci nedá. Celé pozdější dějiny jednotky jsou dějinami toho, jak se z onoho ano-či-ne stalo číslo.
Nahradit oheň hustoměrem nebylo pouhé zjemnění, nýbrž změna samé povahy veličiny: místo prahu se objevila stupnice, místo dvou stavů spojitost. Od té chvíle se dala síla zapsat do nákladního listu, zdanit po stupních a přít se o ni u soudu na desetiny — nic z toho prach nedovoloval. Cenou za to byly tabulky: plovák vidí hustotu, nikoli líh, a teprve tabulka dělá z jednoho druhé.
Katalog · měřicí jednotky
List pro každou veličinu
Sedm základních jednotek SI, dvaadvacet odvozených s vlastními jmény a veličiny mimo soustavu, bez nichž by nefungovala ani technika, ani kalendář.