درجهٔ الکل
یکای بیرون از SI · کمیت: کسر حجمی اتانول در محلول آب و الکل
در خزانهٔ انگلیس در سدهٔ هفدهم درجه را با باروت میآزمودند: بر مشتی باروت قاشقی الکل میریختند و آتش میزدند. اگر باروت پس از خاموشی شعله میگرفت، الکل اثباتشده شمرده میشد — proved —؛ و اگر آب باقیمانده باروت را خفه میکرد و تنها خِسخِسی برمیخاست، کالا زیر هنجار میماند و به نرخ دیگری گمرک میشد. آزمون درشت مینماید، اما بر فیزیک راستین استوار بود: اتانول تا زمانی میسوزد که آب در محلول بیش از اندازه نباشد، و این آستانه نزدیک به پنجاهوهفت درصد حجمی میافتد.
از همان آستانهٔ باروت مقیاسهای امروزی برآمدند و در کمتر از یک سده از یکدیگر دور شدند. بریتانیا «صد درجهٔ proof» را درست بر همان درجهای نهاد که باروت هنوز در آن میگرفت، چنانکه یکای مقیاسش هفتچهارم درصد حجمی درآمد؛ آمریکا اما، که نمیخواست با کسرها سر و کار داشته باشد، proof را سادهتر دو برابر درصد اعلام کرد، و صد در آنجا نیم بطری الکل خالص شد. گی-لوساک از همه سادهتر رفتار کرد و خودِ درصد حجمی را درجه نامید، و از اینرو مقیاس او از آن دو دیگر بازماند و بنیاد قاعدههای امروزی شد.
01 · تعریف
درجه بر حسب درصد حجمی نسبت حجم اتانول خالص است به حجم همهٔ محلول، و هر دو حجم جداگانه در بیست درجهٔ سلسیوس گرفته میشوند. قید جداگانه بنیادی است: الکل و آب هنگام آمیختن جمع میشوند، و یک لیتر الکل با یک لیتر آب نزدیک به 1,93 لیتر مخلوط میدهد نه دو لیتر، از اینرو کسرها پیش از آمیختن حساب میشوند نه پس از آن.
برای چنین کمیتی هر دستگاهی به کار میآید، به شرط آنکه چگالیها را از هم بازشناسد: الکل نزدیک به یکپنجم از آب سبکتر است، چنانکه شناور در ودکا محسوستر از شراب فرو میرود. از همینجاست هم ساختِ الکلسنج، که یکراست به درصد درجهبندی شده، و هم تصحیح ناگزیر دما، زیرا محلول گرم به چشم دستگاه قویتر از آنچه هست مینماید.
سه مقیاس تاریخی تنها به یک ضریب از هم جدا میشوند و از اینرو دقیق و بی هیچ جدولی تبدیل میگردند. گی-لوساک درجهٔ خود را با درصد حجمی برابر نهاد، proof آمریکایی دو برابر درصد است، و بریتانیایی آستانهٔ باروت را صدِ خویش گرفت — همان درجهای که محلول در آن هنوز باروت را میگیراند — و چنین یکایی به اندازهٔ هفتچهارم درصد به دست آورد. بریتانیا مقیاس خود را در 1980 برانداخت، اما نوشتهٔ «70° proof» بر بطریهای بطریگیری کهنه هنوز تبدیل میطلبد.
کسر وزنی در کنار آن میزید و پیوسته با حجمی اشتباه میشود، هرچند این دو محسوس از هم جدایند: در ودکای چهل درصدی الکل بر حسب وزن تنها نزدیک به سیوسه درصد است، چون از آب سبکتر است. مالیات هم نه از این حساب میشود و نه از آن، بلکه از لیترهای الکل مطلق در محموله، چنانکه برای حسابداری درجه تنها یک ضریب است.
درجه را با لغزنده ببرید و به قاشق نگاه کنید: تا زمانی که الکل بس است، شعله تا باروت خشک میسوزد و باروت میگیرد؛ همینکه آب از آستانه بگذرد، باقیمانده باروت را خفه میکند و به جای جرقه خِسخِسی برمیآید. سه مقیاس سمت راست یک مایع واحد را میخوانند و درست به اندازهای از هم دور میشوند که ضریبهاشان تفاوت دارد.
خط پیوسته نشان میدهد چگالی مخلوط آب و الکل با بالا رفتن درجه چگونه فرو میافتد، و خطچین نشان میدهد اگر مایعها ساده جمع میشدند چگونه فرو میافتاد. دو خط از هم دور میشوند چون مولکولهای الکل و آب فشردهتر از هر یک به تنهایی میچینند، و این گودی نزدیک چهل درصد ژرفترین است. درست به سبب آن است که الکلسنج را باید بر پایهٔ جدولها درجهبندی کرد نه با خطکش.
02 · تبدیل
آنچه بر برچسب نوشته شده وارد کنید
میان سه مقیاس درجه تبدیلها دقیقاند، چرا که همه تنها به یک ضریب فرق دارند. تقریب تنها آنجا پیدا میشود که چگالی به میان میآید: کسر وزنی و وزن یک محموله از روی مقادیر جدولی برای مخلوطهای آب و الکل حساب میشوند.
مقیاس بریتانیایی به دو صورت نمایش داده شده: به درجههای معمول proof و به نگارش کهنهٔ سایکس، که در آن انحراف از صد را رو به بالا یا رو به پایین میشمردند. صورت دوم را میتوان در تنظیمهای ریز برگه پنهان کرد.
دما برای درجه کمتر از گرانروی مهم نیست، هرچند به گونهٔ دیگری رخ مینماید: خودِ کسر الکل با گرم شدن دگرگون نمیشود، اما چگالی فرو میافتد و الکلسنج نشانهٔ خود را برای هر درجه نزدیک به یکسوم درصد بیش مینماید. جدولهای آزمون از اینرو برای بیست درجهٔ سلسیوس بسته شدهاند و در عرف آمریکایی برای شصت فارنهایت.
| مقدار | یادداشت | ||
|---|---|---|---|
| {u} | {name} | {value} | {note} |
03 · مرتبههای بزرگی
از بیالکل تا الکل تصفیهشده04 · ابزارهای اندازهگیری
درجه را با چه میسنجند
قاشقی الکل بر مشتی باروت میریختند و آتش میزدند، و بر پایهٔ آنکه باروت پس از سوختن شعله میگرفت یا در تهماندهٔ آب خِسخِس میکرد، درجه را داوری میکردند. آزمون تنها دو حالت را بازمیشناخت، اما نه دستگاهی میخواست و نه جدولی، و از اینرو در خزانه نزدیک به یک سده و نیم پایید.
شناوری برنجی با مجموعهای از وزنههای آویختنی، که پارلمان بریتانیا در 1816 آن را قانونی کرد: وزنه را چنان برمیگزیدند که دستگاه در پهنهٔ درجهبندیشده فرو رود، و درجه را انحراف از صد رو به بالا یا پایین میخواندند. همین بود که «آری یا نهِ» باروت را به عددی بدل کرد که در بارنامه نوشتنی بود.
شناوری شیشهای، یکراست به درصد حجمی بر پایهٔ جدولهای مخلوطهای آب و الکل درجهبندی شده — همان دستگاهی که تا امروز هم در آزمایشگاه و هم در آشپزخانهٔ عرقگیر خانگی به کار میرود. نشانهٔ آن تنها برای مخلوط خالص الکل و آب درست است، و از اینرو قند در لیکور یا عصاره در ویسکی آن را یکسره از راه به در میبرد.
تنها راه دانستن درجهٔ نوشیدنیای که جز الکل و آب چیزی دیگر نیز در خود دارد: نمونه بر ستونی جدا میشود و مساحت زیر قلهٔ اتانول حساب میگردد. لیکورها و دمکردهها و هر شیرینی چنین آزموده میشوند، آنجا که شناور به کاری نمیآید، و در همان حال متانول نیز گرفته میشود که در کالای درست نباید باشد.
05 · قواعد نگارش
proof بدون نام کشور هیچ معنایی ندارد
کسر حجمی را با عدد، فاصله و نشان درصد مینویسند و روشنگر «vol» را پس از آن میگذارند، زیرا بی آن کسر دو گونه خوانده میشود. در proof نام کشور را باید حتماً آورد: یک عدد واحد در دو سوی اقیانوس اطلس درجهٔ دیگری معنا میدهد، و این تفاوت خرد نیست — صد درجهٔ بریتانیایی پنجاهوهفت درصد میدهد و صد آمریکایی درست پنجاه.
نگارش نخست «چهل درجه»ی گفتاری است که در سند جایی ندارد، چرا که درجه را تنها گی-لوساک و ترالس بر درجه نهادند و نشان ایشان از آنِ خودشان است. دومی نمیگوید کسر حجمی است یا وزنی، و برای چهل درصد تفاوت میان آن دو به هفت واحد کامل میرسد. سومی کشوری نام نمیبرد و از اینرو یکتا تبدیل نمیشود. چهارمی نیز ساده نادرست است: بر حسب وزن در همان ودکا نزدیک به سیوسه درصد الکل هست.
06 · یکاهای همسایه
در کنارش همهٔ مقیاسهایی ایستادهاند که غلظت را از راه چگالی محلول میخوانند: قند در شیرهٔ خام به درجهٔ بریکس سنجیده میشود، عصاره در آبجوسازی به درجهٔ پلاتو، و اسیدها و قلیاها در کارگاه به درجهٔ بومه. همه یکسان ساخته شدهاند: شناور چگالی را میبیند و بر شیشه اعداد همان پیشه نوشته شده که دستگاه برایش ساختهاند.
در حجم محلول
درصدهای وزنی
چگالی شیرهٔ نخستین
از شناسنامههای Simetrium در کنار آناند درجهٔ Brix و درجهٔ Plato, مقیاسهای چگالیسنج °Bé / °Tw / °API، جایی که همان چگالی به شیوهٔ نفتی خوانده میشود، و چگالی بر حسب kg/m³، که بی آن کسر حجمی به کسر وزنی بسته نمیشود.
07 · بخش تاریخی
اثبات با باروت
دستگاه مالیات انگلیس بر الکل به دو نرخ گمرک میگرفت و کالا را باید همانجا در بندر بازمیشناختند، بی هیچ ابزاری. آزمونی که یافتند ساده بود: الکل را بر باروت میریختند و آتش میزدند، و بر پایهٔ گرفتن یا خِسخِس کردن باروت کالا را در شمار اثباتشده یا سست میآوردند. واژهٔ proof از آن پس درجه معنا میدهد، هرچند به لفظ «برهان» است.
پارلمان دستگاه بارتولومیو سایکس را پذیرفت و در همان حال به خودِ تعریف نیروی قانون داد: proof spirit محلولی است که چگالیاش دوازدهسیزدهم چگالی آب باشد. عدد نزدیک به پنجاهوهفت درصد حجمی درآمد، یعنی همان آستانهٔ باروت، تنها با شناور سنجیده نه با کبریت.
خزانهٔ آمریکا واژهٔ proof را به ارث برد، اما نخواست با کسرهای بریتانیایی سر و کار داشته باشد و اعلام کرد صد proof درست نیم الکل بر حسب حجم است. پیوند با باروت آنجا گسست، اما مقیاس در ذهن حسابکردنی شد، و تا امروز «100 proof» بر بطری بوربن پنجاه درصد معنا میدهد نه پنجاهوهفت.
چون بازرگانی درون بازار مشترک یک مقیاس برای همه خواست، سادهترین برگزیده شد: درصد حجمی به روش گی-لوساک. بریتانیا مقیاس خود را در نخستین روز ژانویهٔ 1980 برانداخت، و از آن پس بطریها از لیسبون تا هلسینکی یکسان نشانهگذاری میشوند، و «70° proof» کهنه تنها بر برچسبهایی دیده میشود که بیش از چهل سال در زیرزمین خوابیدهاند.
آزمونی که تنها آری یا نه میتوانست بگوید
آزمون باروت شگفتی مینماید، اما در گوهر خود درستترین دستگاه از همهٔ آنچه اینجا وصف شد: هرگز وانمود نکرد که کمیتی را میسنجد. به یک پرسش پاسخ میداد — درجه بالای آستانه است یا زیر آن — و پاسخ را تکرارپذیر میداد، که این را دربارهٔ بسیاری از مقیاسهای درجهبندیشده نمیتوان گفت. همهٔ تاریخ پسین این یکا، تاریخ آن است که چگونه آن «آری یا نه» عدد شد.
جایگزینی آتش با چگالیسنج تنها ظریفتر شدن نبود، بلکه دگرگونی در سرشت خود کمیت بود: به جای آستانه مقیاسی پدید آمد و به جای دو حالت پیوستاری. از آن لحظه درجه را میشد در بارنامه نوشت، بر پایهٔ درجه مالیات بست و در دادگاه بر سر دهمها بحث کرد — که باروت هیچیک را روا نمیداشت. بهای آن جدولها بود: شناور چگالی میبیند نه الکل، و تنها جدول از یکی دیگری میسازد.
فهرست · یکاهای اندازهگیری
شناسنامهای برای هر کمیت
هفت یکای پایهٔ SI، بیست و دو یکای برآمده با نام ویژهٔ خود، و کمیتهای بیرون از دستگاه که بی آنها نه فن کار میکند نه گاهشمار.